wyznacz najmniejsza i najwieksza wartosc funkcji
Sheppard: wyznacz najmniejsza i najwieksza wartosc funkcji F okreslonej wzorem :
F(x)=sin2x+cos(
π6−2x)
prosze o wytlumaczenie co skad sie bierze itd

dzieki
PW: | | 2tgx | | 1−tg2x | |
Znane są wzory: sin2x= |
| , cos2x= |
| . |
| | 1+tg2x | | 1+tg2x | |
Po podstawieniu tgx=t otrzymamy
| | 3t | | √3 | 1−t2 | |
F(t) = |
| + |
|
| |
| | 1+t2 | | 2 | 1+t2 | |
m=F
max oznacza, że F(t)≤m dla wszystkich t i istnieje t
0, dla której F(t
0)=m.
Oczywiście szukając maksimum zakładamy, że sin2x>0 i cos2x>0, a więc t∊<0, 1>.
Nierówność
| | 3t | | √3 | 1−t2 | |
|
| + |
|
| ≤m |
| | 1+t2 | | 2 | 1+t2 | |
(0) (2m+
√3)t
2−6t+(2m−
√3)≥0, t∊<0, 1>
może oznaczać, że
(1) 2m=−
√3 i −6t+2m−
√3≥0 dla wszystkich t∊<0, 1>
2m=−
√3 i −6t−2
√3≥0 dla wszystkich t∊<0, 1> (nieprawda)
albo
(2) 2m>−
√3 i Δ≤0
2m>−
√3 i 36−4(2m+
√3)(2m−
√3)≤0
2m>−
√3 i 48−16m
2≤0
(3) m≥
√3
albo
(4) 2m<−
√3 i Δ>0
i miejsca zerowe t
1, t
2 funkcji kwadratowej po lewej stronie (0) spełniają nierówności
(5) t
1≤0 i t
2≥1.
Układ nierówności (5) przy założeniu (4) jest sprzeczny z wzorem Viete'a − iloczyn t
1.t
2
musiałby być niedodatni, a jest równy
Podsumowanie. Pokazaliśmy, że jeśli funkcja F spełnia nierówność F(x)≤m dla każdego x, to musi
być spełniona nierówność (3), która oznacza, że maksimum funkcji F jest większe lub równe
√3. Pozostaje pokazać, że istnieje x, dla którego F(x)=
√3:
| | π | | −π | | √3 | | √3 | |
F( |
| ) = sin{π}{3}+cos |
| = |
| + |
| =√3. |
| | 6 | | 6 | | 2 | | 2 | |
m=
√3 jest zatem szukanym maksimum F.
Podobnie wyliczyć minimum.
Znałem j e d n e g o takiego licealistę, który był w stanie to wymyślić. Dla ścisłości
dodaję, że nie byłem to ja malutki.
Sam to wynalazłeś, czy masz takiego nauczyciela? Może być jeszcze jedna możliwość − to jest
jakieś zadanie konkursowe (olimpijskie). Powiedz prawdę.