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[不等式] 有点诡异的三角函数求最值

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facebooker 发表于 2024-9-24 02:40 |阅读模式
求$f(x)=\dfrac{39\cos x+17\sin x-1}{\sin x\cos x},(0<x<\frac{\pi}{2})$的最小值__

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kuing 发表于 2024-9-24 04:16
也是“本质涉及高次方程,非凑好数据不能解”型,数据必定是设计好的。

所以还是老套路,先暴力算出答案,再凑装逼解法。

用万能代换求导发现有简单根,可算出答案是 `75`,于是直接对 `39\cos x+17\sin x-1-75\sin x\cos x` 进行配方就好了。

解:注意到
\begin{align*}
&39\cos x+17\sin x-1-75\sin x\cos x\\
={}&\frac1{16}(15\cos x-20\sin x+7)^2+\frac1{16}(5-4\sin x-3\cos x)(100\sin x+75\cos x-13),
\end{align*}
显然 `5-4\sin x-3\cos x\geqslant0`,且当 `x` 为锐角时 `100\sin x+75\cos x>75>13`,所以上式非负,即得 `f(x)\geqslant75`,当 `(\sin x,\cos x)=(4/5,3/5)` 时取等。

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 楼主| facebooker 发表于 2024-9-25 02:37
kuing 发表于 2024-9-24 04:16
也是“本质涉及高次方程,非凑好数据不能解”型,数据必定是设计好的。

所以还是老套路,先暴力算出答案, ...

解法绝了!

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