题目内容

10.已知函数f(x)=cos2x-4acosx-4a+7的最小值为g(a).
(1)求g(a)的表达式.
(2)求g(a)的最大值.

分析 (1)由条件利用二倍角的余弦公式化简函数的解析式,利用二次函数的性质分类讨论求得f(x)的最小值g(a)的解析式.
(2)结合函数g(a)的解析式,分类讨论求得g(a)的最大值.

解答 解:(1)函数f(x)=cos2x-4acosx-4a+7=2cos2x-4acosx-4a+6=2(cosx-a)2-2a2-4a+6,
当a<-1时,f(x)的最小值g(a)=2(-1-a)2-2a2-4a+6=8;
当a∈[-1,1]时,f(x)的最小值g(a)=-2a2-4a+6;
当a>1时,f(x)的最小值g(a)=-8a+8.
(2)由(1)可得,g(a)=$\left\{\begin{array}{l}{8,a<-1}\\{-{2a}^{2}-4a+6,-1≤a≤1}\\{-8a+8,a>1}\end{array}\right.$,
当-1<a≤1时,g(a)=-2(a+1)2+8∈(0,8].
当a>1时,g(a)<0.
综上可得,g(a)的最大值为8.

点评 本题主要考查二倍角的余弦公式,余弦函数的值域,二次函数的性质应用,体现了分类讨论的数学思想,属于中档题.

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