Tìm GTLN, GTNN của hàm số: y = sin^2x + 2sinx.cosx - cos^2x + 5
Câu hỏi:
Tìm GTLN, GTNN của hàm số: y = sin²x + 2sinx.cosx − cos²x + 5.
Trả lời:
Ta có: y = sin²x + 2sinx.cosx − cos²x + 5
= (sin²x − cos²x) + 2sinx.cosx + 5
= −cos 2x + sin 2x + 5
= sin 2x − cos 2x + 5
\( = \sqrt 2 \sin \left( {2x - \frac{\pi }{4}} \right) + 4\)
Do \( - 1 \le \sin \left( {2x - \frac{\pi }{4}} \right) \le 1\)
\( \Rightarrow - \sqrt 2 \le \sqrt 2 \sin \left( {2x - \frac{\pi }{4}} \right) \le \sqrt 2 \)
\( \Rightarrow 5 - \sqrt 2 \le \sqrt 2 \sin \left( {2x - \frac{\pi }{4}} \right) + 5 \le 5 + \sqrt 2 \)
+) \(\min y = 5 - \sqrt 2 \)
Dấu “=” xảy ra \( \Leftrightarrow 2x - \frac{\pi }{4} = - \frac{\pi }{2} + k2\pi \)
\( \Leftrightarrow x = - \frac{\pi }{8} + k\pi ,\;\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\)
+) \(\max y = 5 + \sqrt 2 \)
Dấu “=” xảy ra \( \Leftrightarrow 2x - \frac{\pi }{4} = \frac{\pi }{2} + k2\pi \)
\( \Leftrightarrow x = \frac{{3\pi }}{8} + k\pi ,\;\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\)
Vậy GTNN của hàm số là \(5 - \sqrt 2 \) khi \(x = - \frac{\pi }{8} + k\pi ,\;\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\) và GTLN của hàm số là \(5 + \sqrt 2 \) khi \(x = \frac{{3\pi }}{8} + k\pi ,\;\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\).