今天看到「善科题库」发了一条微博,求函数 f(x) =\sin^6 x+\cos^6 x 的值域 。
这个题目当然是很简单的,高中套路题,算一下 就好啦,无聊的我居然真的拿笔算了一下,答案是 。
然后我又想着用 Mathematica 算一下指数是其他数时的情况,发现这个是有规律的啊,
观察可以发现,对于 ,当 时值域是 ,当 时要看 的奇偶性,当 是奇数时值域一直是 ,当 是偶数时值域是 。为了表达的美观性,可以记 为偶数时 , 的值域是 。
观察到了结论,想一想怎么说明它吧,试了试也不是很难。
时是很熟悉的
当 时,
等号可以取到,比如 时。所以 时 的最大值就是 。
-
时,考虑到 在 上是一个下凸函数,有
当 时取到最小值;
-
为大于的奇数时,
等号可以取到,比如 时。
考虑函数的连续性,到这里就完成说明了,可以确定 的值域正如前面观察到的那样。
参考: