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一道三角不等式的比较方法

随笔 2020-08-09 10:58:17 魔数师说 37251 0

设$x∈[ 0, {\pi} ]$,试比较$cos(sinx)$与$sin(cosx)$的大小。


解:令$x=0$,$\frac{\pi}{2}$,$\pi$分别代入$cos(sinx)$和$sin(cosx)$,易得

$cos(sinx)>sin(cosx)$.

又当$\frac{\pi}{2}<x<{\pi}$时,$0<sinx<1<\frac{\pi}{2}$, $-\frac{\pi}{2}<-1<cosx<0$, 

则 $cos(sinx)>0>sin(cosx)$.

下面证明 $0<x<\frac{\pi}{2}$, 则 $0<\frac{\pi}{2}-sinx<\frac{\pi}{2}$, $0<cosx<1<\frac{\pi}{2}$. 故

只需证明:$\frac{\pi}{2}-sinx>cosx$, 即证明:$sinx+cosx<\frac{\pi}{2}$, 

而$sinx+cosx≤√2<\frac{\pi}{2}$, 成立。


说明:

本题的思路是从特殊到一般,由简单到复杂,这是数学的基本思想方法。

另外,正弦函数和余弦函数的值域$|sinx|≤1$, $|cosx|≤1$,也就是正、余弦函数的有界性,在比较三角值的大小、求三角函数最值以及三角不等式中有着重要的应用。

利用基本三角函数的图像或复合函数的单调性和三角变形,可使复杂三角函数化为最简形式,容易求出三角函数的单调区间。三角函数的单调性是解决三角不等式问题的重要依据。


不等式 三角公式
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