问题 解答题

已知函数f(x)=x3+2x,若f(cos2θ-2m)+f(2msinθ-2)<0对θ∈R恒成立,求实数m的取值范围.

答案

∵f(x)的定义域为R,

∴f(x)在R上是奇函数且是增函数;

∵f(cos2θ-2m)<-f(2msinθ-2)=f(2-2msinθ),

∴cos2θ-2m<2-2msinθ,即cos2θ-2<2m(1-sinθ),

(1)当sinθ=1时,∴-2<0恒成立,∴m∈R;

(2)当sinθ≠1即1-sinθ>0时,有2m>

cos2θ-2
1-sinθ
=
-sin2θ-1
1-sinθ
设g(θ)=
-sin2θ-1
1-sinθ
=
-(1-sinθ)2+2(1-sinθ)-2
1-sinθ
=-[(1-sinθ)+
2
1-sinθ
]+2

1-sinθ>0∴1-sinθ+

2
1-sinθ
≥2
2
当sinθ=1-
2
时取等号,

g(θ)≤-2

2
+2,

2m>2-2

2
,∴m>1-
2

综上有:m的取值范围是(1-

2
,+∞).

单项选择题
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