Вопрос задан 01.06.2026 в 08:21. Предмет Математика. Спрашивает Флорес Анна.

Найти область значений функции y = sin⁸x + cos⁸x.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Сембекова Жансая.

Нужно найти область значений функции:

y=sin⁡8x+cos⁡8xy=\sin^8 x+\cos^8 x

Обозначим:

a=sin⁡2x,b=cos⁡2xa=\sin^2 x,\qquad b=\cos^2 x

Тогда

a+b=sin⁡2x+cos⁡2x=1a+b=\sin^2 x+\cos^2 x=1

А сама функция примет вид:

y=a4+b4y=a^4+b^4

Но удобнее преобразовать исходное выражение напрямую:

sin⁡8x+cos⁡8x=(sin⁡4x)2+(cos⁡4x)2\sin^8 x+\cos^8 x=(\sin^4 x)^2+(\cos^4 x)^2

Используем формулу:

u2+v2=(u+v)2−2uvu^2+v^2=(u+v)^2-2uv

Пусть

u=sin⁡4x,v=cos⁡4xu=\sin^4 x,\qquad v=\cos^4 x

Тогда

sin⁡8x+cos⁡8x=(sin⁡4x+cos⁡4x)2−2sin⁡4xcos⁡4x\sin^8 x+\cos^8 x=(\sin^4 x+\cos^4 x)^2-2\sin^4 x\cos^4 x

Теперь найдём sin⁡4x+cos⁡4x\sin^4 x+\cos^4 x:

sin⁡4x+cos⁡4x=(sin⁡2x+cos⁡2x)2−2sin⁡2xcos⁡2x\sin^4 x+\cos^4 x=(\sin^2 x+\cos^2 x)^2-2\sin^2 x\cos^2 x

Так как

sin⁡2x+cos⁡2x=1,\sin^2 x+\cos^2 x=1,

получаем:

sin⁡4x+cos⁡4x=1−2sin⁡2xcos⁡2x\sin^4 x+\cos^4 x=1-2\sin^2 x\cos^2 x

Обозначим

t=sin⁡2xcos⁡2xt=\sin^2 x\cos^2 x

Тогда

y=(1−2t)2−2t2y=(1-2t)^2-2t^2

Раскроем скобки:

y=1−4t+4t2−2t2y=1-4t+4t^2-2t^2 y=1−4t+2t2y=1-4t+2t^2

Теперь нужно понять, какие значения принимает tt.

t=sin⁡2xcos⁡2x=(sin⁡xcos⁡x)2t=\sin^2 x\cos^2 x=(\sin x\cos x)^2

Так как

sin⁡xcos⁡x=sin⁡2x2,\sin x\cos x=\frac{\sin 2x}{2},

то

t=sin⁡22x4t=\frac{\sin^2 2x}{4}

Поскольку

0≤sin⁡22x≤1,0\le \sin^2 2x\le 1,

получаем:

0≤t≤140\le t\le \frac14

Теперь рассмотрим функцию

y=1−4t+2t2y=1-4t+2t^2

на отрезке

0≤t≤140\le t\le \frac14

Это квадратичная функция с ветвями вверх. Её вершина находится при

t=−(−4)2⋅2=1t=\frac{-(-4)}{2\cdot 2}=1

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Математика

Последние заданные вопросы в категории Математика

Задать вопрос