PW: Justyno, wymyśliłem nieco zaskakujący sposób rozwiązania − dla zabawy umysłowej warto
przeczytać.
Wiadomo, że dla dowolnych nieujemnych liczb a i b prawdziwa jest nierówność
(nierówność między średnią arytmetyczną a geometryczną), przy czym równość ma miejsce wtedy i
tylko wtedy, gdy a = b.
Zastosowanie tej nierówności daje
(1) sin3x + cos3x ≥ 2
√sin3scos3x
| | 1 | |
sin3x + cos3x ≥ 2√ |
| (2sin3scos3x) |
| | 2 | |
(2) sin3x + cos3x ≥
√2√sin6x.
Prawa strona ma szansę być równa
√2 tylko gdy sin6x=1, to znaczy 6x=90°, czyli x=15°
(rozwiązuję tylko w przedziale <0,360°).
Równość sin3x=cos3x ma miejsce również dla 3x=45°, czyli x=15°.
Mamy więc: dla x=15° w nierówności (1) ma miejsce równość, a w (2) prawa strona przyjmuje
wartość
√2, co oznacza, że zadana równość sin3x + cos3x =
√2 jest spełniona.
Ktoś może powiedzieć, że udziwniam, ale zauważ, że tym sposobem rozwiązać można np, równanie
sin5x + cos5x =
√2,
w którym po lewej stronie byłyby większe kłopoty.