设函数fn(θ)=sinnθ(-1)ncosnθ,0≤θ≤
判断函数f1(θ)、f3(θ)的单调性,并就f1(θ)的情形证明你的结论
函数f1(θ)=sinθ-cosθ、f3(θ)=sin3θ-cos3θ在[0,
]上均为单调递增。
对于函数f1(θ)=sinθ-cosθ,设θ1<θ2,θ1、θ2∈[0,
],则
f1(θ2)-f1(θ1)=(sinθ2-sinθ1)+(cosθ1-cosθ2)。
∵sinθ1<sinθ2,cosθ1>cosθ2,
∴f1(θ2)>f1(θ1),即函数f1(θ)在[0,
证明:2f6(θ)-f4(θ)=(cos2θ-sin2θ)(cos2θ-sin2θ)
∵原式左边
=2(sin6θ+cos6θ)-(sin4θ+cos4θ)
=2(sin2θ+cos2θ)(sin4θ-sin2θcos2θ+cos4θ)-(sin4θ+cos4θ)=1-sin22θ=cos22θ
又原式右边=(cos2θ-sin2θ)2=cos22θ,
∴2f6(θ)-f4(θ)=(cos4θ-sin4θ)(cos2θ-sin2θ)。
对于任意给定的正奇数n,求函数fn(θ)的最大值和最小值
当n=1时,函数f1(θ)在[0,
]上单调递增,
∴f1(θ)的最大值为f1(
)=0,最小值为f1(0)=1。
当n=3时,函数f3(θ)在[0,
]上单调递增,
∴f3(θ)的最大值为f3(
)=0,最小值为f3(0)=-1。
下面讨论n≥5的情形:
当n为奇数时,对任意θ1、θ2∈[0,
]且θ1<θ2,
∴fn(θ2)-fn(θ1)=(sinnθ2-sinnθ1)+(cosnθ1-cosnθ2),
以及0≤sinθ1<sinθ2<1,1>cosθ1>cosθ2>0,
∴函数fn(θ)在[0,
]上单调递增,
则fn(θ)的最大值为fn=(