题目内容
设函数fn(θ)=sinnθ+(-1)ncosnθ,0≤θ≤
,其中n为正整数.
(1)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;
(2)证明:2f6(θ)-f4(θ)=(cos4θ-sin4θ)(cos2θ-sin2θ).
解 (1)f1(θ),f3(θ)在
上均为单调递增函数.
对于函数f1(θ)=sinθ-cosθ,设θ1<θ2,θ1,θ2∈
,则f1(θ1)-f1(θ2)=(sinθ1-sinθ2)+(cosθ2-cosθ1),
可得sinθ1<sinθ2,cosθ2<cosθ1,
∴f1(θ1)<f1(θ2),函数f1(θ)在
上单调递增.
(2)证明:∵原式左边=2(sin6θ+cos6θ)-(sin4θ+cos4θ)
=2(sin2θ+cos2θ)(sin4θ-sin2θ·cos2θ+cos4θ)-(sin4θ+cos4θ)
=sin4θ-2sin2θcos2θ+cos4θ=(sin2θ-cos2θ)2=cos22θ.
又∵原式右边=(cos2θ-sin2θ)2=cos22θ,
∴2f6(θ)-f4(θ)=(cos4θ-sin4θ)(cos2θ-sin2θ).
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