每日一题[743]你中有我

αR,若{x||sinx|α+|cosx|α=1}{xsin4x+cos4x=1},则α的取值范围是________.


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分析与解 (,2)(2,+)

情形一 当α>2时,根据指数函数的性质,有|sinx|α|sinx|2,|cosx|α|cosx|2,等号当且仅当|sinx|,|cosx|{0,1}时取得.此时有{x||sinx|α+|cosx|α=1}={xsin4x+cos4x=1}={xx=kπ2,kZ}.
情形二 当α=2时,显然有
{x||sinx|α+|cosx|α=1}=R.
情形三 当0<α<2时,根据指数函数的性质,有|sinx|α|sinx|2,|cosx|α|cosx|2,等号当且仅当|sinx|,|cosx|{0,1}时取得.此时有{x||sinx|α+|cosx|α=1}={xsin4x+cos4x=1}={xx=kπ2,kZ}.
情形四 当α0时,显然有
{x||sinx|α+|cosx|α=1}=.
综上所述,α的取值范围是(,2)(2,+)


练习 已知正整数n3,且sinnθ+cosnθ=1,则sinθ+cosθ=________.

答案 {±1,2n,1,2n.

提示 由于sinnθsin2θ,cosnθcos2θ,于是sinnθ+cosnθ1.考虑到当|x|1n3时,xnx2的取等条件是x={1,1,0,2n,1,0,2n,sin2θ+cos2θ=1,于是sinθ+cosθ={±1,2n,1,2n.

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