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如果对一切实数x、y,不等式y4-cos2x≥asinx-9y恒成立,则实数a的取值范围是()A.(-∞,43]B.[3,+∞)C.[-22,22]D.[-3,3]

题目详情

如果对一切实数x、y,不等式

y
4
-cos2x≥asinx-
9
y
恒成立,则实数a的取值范围是(  )

A. (-∞,

4
3
]

B. [3,+∞)

C. [-2

2
,2
2
]

D. [-3,3]

▼优质解答
答案和解析
∀实数x、y,不等式
y
4
-cos2x≥asinx-
9
y
恒成立⇔
y
4
+
9
y
≥asinx+1-sin2x恒成立,
令f(y)=
y
4
+
9
y

则asinx+1-sin2x≤f(y)min
当y>0时,f(y)=
y
4
+
9
y
≥2
y
4
9
y
=3(当且仅当y=6时取“=”),f(y)min=3;
当y<0时,f(y)=
y
4
+
9
y
≤-2
(-
y
4
)•(-
9
y
)
=-3(当且仅当y=-6时取“=”),f(y)max=-3,f(y)min不存在;
综上所述,f(y)min=3.
所以,asinx+1-sin2x≤3,即asinx-sin2x≤2恒成立.
①若sinx>0,a≤sinx+
2
sinx
恒成立,令sinx=t,则0<t≤1,再令g(t)=t+
2
t
(0<t≤1),则a≤g(t)min
由于g′(t)=1-
2
t2
<0,
所以,g(t)=t+
2
t
在区间(0,]上单调递减,
因此,g(t)min=g(1)=3,
所以a≤3;
②若sinx<0,则a≥sinx+
2
sinx
恒成立,同理可得a≥-3;
③若sinx=0,0≤2恒成立,故a∈R;
综合①②③,-3≤a≤3.
故选:D.