Σελίδα 1 από 1

Τριγωνομετρική με παράμετρο

Δημοσιεύτηκε: Σάβ Οκτ 14, 2023 2:27 pm
από Al.Koutsouridis
Για ποιά ελάχιστη κατά απόλυτη τιμή της παραμέτρου a η εξίσωση

1234\sin^{20} \left (x-\dfrac{\pi}{3} \right) -789\cos^{23} \left ( ax-\dfrac{\pi}{4}\right )=2023

έχει λύση στο διάστημα \left [ -\pi, \pi \right ];

(Για Γ' Λυκείου)

Re: Τριγωνομετρική με παράμετρο

Δημοσιεύτηκε: Τετ Μάιος 01, 2024 10:26 pm
από vgreco
Al.Koutsouridis έγραψε:
Σάβ Οκτ 14, 2023 2:27 pm
Για ποιά ελάχιστη κατά απόλυτη τιμή της παραμέτρου a η εξίσωση

1234\sin^{20} \left (x-\dfrac{\pi}{3} \right) -789\cos^{23} \left ( ax-\dfrac{\pi}{4}\right )=2023

έχει λύση στο διάστημα \left [ -\pi, \pi \right ];

(Για Γ' Λυκείου)
Παρατηρώ ότι:

\displaystyle{ 
\begin{aligned} 
\left. 
    \begin{aligned} 
        1234\sin^{20} \biggl(x - \dfrac{\pi}{3} \biggr) \le 1234 \\[0.1in] 
        - 789\cos^{23}\biggl( ax - \dfrac{\pi}{4} \biggr) \le 789 \\[0.02in] 
    \end{aligned} 
\right\} 
&\overset{(+) \,}{=\joinrel=\joinrel\Rightarrow} 
1234\sin^{20} \biggl(x - \dfrac{\pi}{3} \biggr) - 789\cos^{23}\biggl( ax - \dfrac{\pi}{4} \biggr) \le 2023 
\end{aligned} 
}
Συνεπώς το "=" ισχύει παντού και έτσι πρέπει:

\displaystyle{ 
\left\{ 
    \begin{aligned} 
        &\sin^{20} \biggl(x - \dfrac{\pi}{3} \biggr) = 1 \\[0.1in] 
        &\cos^{23}\biggl( ax - \dfrac{\pi}{4} \biggr) = -1 \\[0.01in] 
        &-\pi \le x \le \pi \\[0.04in] 
    \end{aligned} 
\right. 
\Leftrightarrow 
\left\{ 
    \begin{aligned} 
        &\sin \biggl(x - \dfrac{\pi}{3} \biggr) = \pm 1 \\[0.1in] 
        &\cos \biggl( ax - \dfrac{\pi}{4} \biggr) = -1 \\[0.01in] 
        &-\pi \le x \le \pi \\[0.04in] 
    \end{aligned} 
\right. 
\Leftrightarrow 
\left\{ 
    \begin{aligned} 
        &x = \dfrac{5\pi}{6} \text{ \textgreek{ή} } x = -\dfrac{\pi}{6} \\[0.1in] 
        &x = \dfrac{\pi(8k + 5)}{4a}, \quad k \in \mathbb{Z} \\[0.01in] 
        &-\pi \le x \le \pi \\[0.04in] 
    \end{aligned} 
\right. 
}
Αντικαθιστώντας τις τιμές του x που βρήκα, προσδιορίζω το a συναρτήσει του k:

\displaystyle{ 
\begin{aligned} 
x = \dfrac{\pi(8k + 5)}{4a} 
&\overset{x \; = \; \frac{5\pi}{6} \;}{=\joinrel=\joinrel=\joinrel=\joinrel\Rightarrow} 
a = \dfrac{3(8k + 5)}{10} \\[0.15in] 
&\overset{x \; = \; -\frac{\pi}{6} \;}{=\joinrel=\joinrel=\joinrel=\joinrel\Rightarrow} 
a = -\dfrac{3(8k + 5)}{2} 
\end{aligned} 
}
Με δοκιμές, βρίσκω πως η ελάχιστη κατ' απόλυτη τιμή του a είναι \boxed{|a| = \dfrac{9}{10}} όταν k = -1.