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20函数与初等函数★★★★☆
设函数 fn(θ)=sin⁡nθ+(−1)ncos⁡nθf_{n}(\theta)=\sin^{n}\theta+(-1)^{n}\cos^{n}\thetafn​(θ)=sinnθ+(−1)ncosnθ,0≤θ≤π40\leq\theta\leq\frac{\pi}{4}0≤θ≤4π​,其中 nnn 为正整数.
(1) 判断函数 f1(θ)f_{1}(\theta)f1​(θ), f3(θ)f_{3}(\theta)f3​(θ) 的单调性,并就 f1(θ)f_{1}(\theta)f1​(θ) 的情形证明你的结论; (2) 证明: 2f6(θ)−f4(θ)=(cos⁡4θ−sin⁡4θ)(cos⁡2θ−sin⁡2θ)2f_{6}(\theta)-f_{4}(\theta)=\left(\cos^{4}\theta-\sin^{4}\theta\right)\left(\cos^{2}\theta-\sin^{2}\theta\right)2f6​(θ)−f4​(θ)=(cos4θ−sin4θ)(cos2θ−sin2θ); (3) 对于任意给定的正整数 nnn,求函数 fn(θ)f_{n}(\theta)fn​(θ) 的最大值和最小值.

2009 · 上海 · 春季 · 第 20 题 · 解答题

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