Idea clave: como la función exponencial eu es creciente, minimizar f(x) equivale a minimizar el exponente u(x). Y como ese exponente es una expresión cuadrática en cosx, basta con completar cuadrados tratando cosx como si fuera una variable ordinaria.
1. Trabajamos solo con el exponente: u=2cos2x+3cosx+81.
2. Factorizamos 2 de los dos primeros términos: u=2(cos2x+23cosx)+81.
3. Completamos el cuadrado dentro del paréntesis, sumando y restando (43)2=169:
cos2x+23cosx=(cosx+43)2−169
4. Sustituyendo: u=2[(cosx+43)2−169]+81=2(cosx+43)2−89+81=2(cosx+43)2−1.
5. El término (cosx+43)2 nunca es negativo, así que u se minimiza cuando ese cuadrado vale exactamente 0, es decir, cuando cosx=−43 — valor perfectamente alcanzable ya que −43∈[−1,1].
6. El mínimo del exponente es entonces umıˊn=2(0)−1=−1.
7. Por lo tanto, el mínimo de f es fmıˊn=e−1.
Respuesta: E) e−1