Đáp án:
Ta có
t=2tan1−tan2(x)⇒2t=1tan(x)−tan(x)⇒4t2=1tan2(x)+tan2(x)−2t=2tan1-tan2x⇒2t=1tanx-tanx⇒4t2=1tan2x+tan2x-2
Từ đó
(4t2+2)2=(1tan2(x)+tan2(x))2⇒1tan4(x)+tan4(x)=16t4+16t2+24t2+22=1tan2x+tan2x2⇒1tan4x+tan4x=16t4+16t2+2
Lúc đó f(t)=16t4+16t2+2ft=16t4+16t2+2 với t = tan(2x)
Khi x∈(0;π4)x∈0;π4 thì t = tan(2x) và liên tục trên miền đó nên ta có: f(t)=16t4+16t2+2ft=16t4+16t2+2
Bắt đầu từ đây ta có:
f(sin(x))+(cos(x))=16sin4(x)+16sin2(x)+2+16cos4(x)+16cos2(x)+2=16(1sin4(x)+1cos4(x))+16(1sin2(x)+1cos2(x))+4fsinx+cosx=16sin4x+16sin2x+2+16cos4x+16cos2x+2=161sin4x+1cos4x+161sin2x+1cos2x+4
Áp dụng bất đẳng thức Cauchy, ta có:
1sin4(x)+1cos4(x)≥2sin2(x)cos2(x)=8sin2(2x)≥8∀x∈(0;π2)1sin2(x)+1cos2(x)≥2sin(x)cos(x)=4sin(2x)≥4∀x∈(0;π2)1sin4x+1cos4x≥2sin2xcos2x=8sin22x≥8∀x∈0;π21sin2x+1cos2x≥2sinxcosx=4sin2x≥4∀x∈0;π2
Cuối cùng ta thu được f(sinx) + f(cosx)≥196≥196
Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi x=π4x=π4