1. 将三角函数通过换元转化为二次函数形式,并指明自变量的范围
设 t=cosx,因为 x∈R,所以 t∈[−1,1].
此时函数解析式可化为:
F(t)=2t2−2at−2a−1,t∈[−1,1]
2. 对二次函数进行配方,确定对称轴
对 F(t) 进行配方得:
F(t)=2(t−2a)2−2a2−2a−1
对称轴为 t=2a.
3. 分区间讨论对称轴与区间 $[-1, 1]$ 的位置关系,求出最小值的解析式
① 当 2a<−1,即 a<−2 时,对称轴在区间左侧,F(t) 在 [−1,1] 上单调递增,
当 t=−1 时,函数取得最小值:
g(a)=F(−1)=2(−1)2−2a(−1)−2a−1=1
② 当 −1⩽2a⩽1,即 −2⩽a⩽2 时,对称轴在区间内,F(t) 在顶点处取得最小值:
g(a)=−2a2−2a−1
③ 当 2a>1,即 a>2 时,对称轴在区间右侧,F(t) 在 [−1,1] 上单调递减,
当 t=1 时,函数取得最小值:
g(a)=F(1)=2(1)2−2a(1)−2a−1=1−4a
综上所述,
g(a)=⎩⎨⎧1,−2a2−2a−1,1−4a,a<−2−2⩽a⩽2a>2
答案g(a)=⎩⎨⎧1,−2a2−2a−1,1−4a,a<−2−2⩽a⩽2a>2