问题 解答题
设函数f(x)=-cos2x-4tsin
x
2
cos
x
2
+4t3+t2-3t+4,x∈R
,其中|t|≤1,将f(x)的最小值记为g(t).
(1)求g(t)的表达式;
(2)讨论g(t)在区间(-1,1)内的单调性并求极值.
答案

(1)由题意得数f(x)=-cos2x-4tsin

x
2
cos
x
2
+4t3+t2-3t+4

=sin2x-1-2tsinx+4t3+t2-3t+4=(sinx-t)2+4t3-3t+4,

又由|t|≤1,可得,当sinx=t时,(sinx-t)2取得最小值,

此时函数f(x)取得最小值,即g(x)=4t3-3t+4,

(2)g(x)=4t3-3t+4,则g′(x)=12t2-3t,t∈(-1,1),

令g′(x)=0可得t=±

1
2

列表如下:

 t (-1,-
1
2
-
1
2
 (-
1
2
1
2
 
1
2
 (
1
2
,1)
 g′(t)+ 0- 0+
 g(t) 增函数 极大值 减函数 极小值 增函数
易得g(x)在区间(-1,-
1
2
)和(
1
2
,1)上为增函数,在区间(-
1
2
1
2
)上为减函数,

当t=-

1
2
时,g(t)取极大值为4,

当t=

1
2
时,g(t)取极小值为2.

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