问题 解答题

已知f(x)=acos2x+2cosx-3

(Ⅰ) 当a=1时,求函数y=f(x)的值域;

(Ⅱ)若函数y=f(x)存在零点,求a的取值范围.

答案

由已知可得:f(x)=acos2x+2cosx-3=2acos2x+2cosx-(3+a).

(Ⅰ)当a=1时,f(x)=2cos2x+2cosx-4=2(cosx+

1
2
2-
9
2

由-1≤cosx≤1,得函数y=f(x)的值域为[-

9
2
,0]

(Ⅱ)函数y=f(x)存在零点,即2at2+2t-(3+a)=0在[-1,1]上有解.

(1)a=0时,方程的解t=

3
2
∉[-1,1]不满足条件

(2)当a≠时,设g(t)=2t2+

2
a
t-(
3
a
+1

则①当g(-1)g(1)≤0时满足条件,此时有1≤a≤5

②当g(-1)g(1)>0时时,必有以下四式同时成立

即g(-1)>0,g(1)>0,△≥0,-1≤-

1
2a
≤-1.

解得a>5,或a≤

-3-
7
2

综上可得,a的取值范围为(-∞,

-3-
7
2
)∪[1,+∞)

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