每日一题[612]寻找突破口

已知方程$x^2-2a\sin (\cos x)+a^2=0$有唯一实数解,求参数$a$的取值范围.


cover分析与解 由于函数$$f(x)=x^2-2a\sin (\cos x)+a^2$$是$\mathcal R$上的偶函数,于是$f(x)$的唯一实数解只有可能是$x=0$,于是$a=0$或$a=2\sin 1$.

当$a=0$时,方程即$x^2=0$,符合题意;

当$a=2\sin 1$时,有$$f(x)=x^2+2a\left[\sin 1-\sin (\cos x)\right],$$由于$$-\dfrac{\pi}2<-1\leqslant \cos x\leqslant 1<\dfrac{\pi}2,$$因此$\sin(\cos x)\leqslant \sin 1$,等号当且仅当$\cos x=1$时取得,因此$f(x)\geqslant 0$,等号当且仅当$x=0$时取得,符合题意.

综上所述,$a$的取值范围是$\{0,2\sin 1\}$.


最后给出一道练习:

练习 已知$a^2+b^2=4$,则$\sqrt[3]{a(b-4)}+\sqrt{ab-3a+2b-6}$的值是____.
 由于$$ab-3a+2b-6=(a+2)(b-3)\leqslant 0,$$等号当且仅当$a=-2$时取得,因此$a=-2$,$b=0$,原式的值为$2$.

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