高校数学の質問スレPART366
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0472132人目の素数さん
2014/02/16(日) 10:59:22.45微分を使わない証明ね。
π≦x≦(3/2)πにおいて、-1≦sinx≦0、3≧3+cosx≧2であることに注意すると
f(x)=sinx/(3+cosx)の最小値があるならば、f(x)はπ≦x≦(3/2)πのとき最小値をとる。
そこで、π≦x≦(3/2)πにおけるf(x)=sinx/(3+cosx)の最小値Mを求める。
(1)、x=(3/2)πのとき、f((3/2)π)=-1/3。
今、π≦x<(3/2)πのとき、f(x)=sinx/(3+cosx)>-1/3 が成り立つことを示す。
(2)、(5/4)π≦x<(3/2)πのとき、3(1+sinx)+cosxを評価すると、
3(1+sinx)+cosx=2(1+sinx)+(sinx+cosx)
=2(1+sinx)+√2( (1/√2)sinx+(1/√2)cosx )
=2(1+sinx)+√2sin(x+(1/4)π)
=2+√2(√2−1)sinx+√2( sinx+sin(x+(1/4)π) )
=2+(2−√2)sinx+2( (1/√2)・sinx+(1/√2)・cosx )
=2+(2−√2)sinx+2・sin(x+(1/2)π)
>2−(2−√2)+2・sin(x+(1/2)π)=√2+2sin(x+(1/2)π)
≧√2+2・sin( (5/4)π+(1/2)π )
=√2+2・sin((7/4)π)=√2+2・(-1/√2)=√2−√2=0、
よって、3(1+sinx)+cosx>0 即ち、3sinx>-(3+cosx) から、
両辺を3(3+cosx)>0で割れば、f(x)=sinx/(3+cosx)>-1/3。
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