Feladat: F.2194 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Tálas Csaba 
Füzet: 1979/november, 125 - 126. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Trigonometrikus függvények, Trigonometrikus egyenlőtlenségek, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1979/március: F.2194

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Ha találunk olyan sinx0 számot, amelyre

asinx012|a|,bsin2x012|b|,csin4x012|c|,(2)
egyszerre fennáll, akkor erre az x0-ra f(x0)12(|a|+|b|+|c|) is teljesülni fog.
 

 
1. ábra

 

A (2) alatti egyenlőtlenségek pontosan akkor teljesülnek, ha egyrészt
|sinx0|12,|sin2x0|12,|sin4x0|12,(3)
másrészt sinx0, sin2x0, sin4x0, előjele rendre megegyezik a, b, c előjelével. Felrajzolva e három függvény abszolút értékét a [0, 2π] intervallumban, láthatjuk, hogy (3) nyolc részintervallumban teljesül (1. ábra). Ezek végpontjainak értékét, illetve, hogy e szakaszokon mi sinx, sin2x, sin4x előjele, az alábbi táblázat tartalmazza.
 
sinx   sin2x   sin4x  Az intervallum végpontjai  előjele4π/24,5π/24     +    +    +  7π/24,10π/24     +    +    ‐  14π/24,17π/24     +    ‐    +  19π/24,20π/24     +    ‐    ‐  28π/24,29π/24     ‐    +    +  31π/24,34π/24     ‐    +    ‐  38π/24,41π/24     ‐    ‐    +  43π/24,44π/24     ‐    ‐    ‐  

 
Mivel mind a 8 lehetséges előjelkombináció szerepel, adott a, b, c-hez x0-ként valamelyik részintervallum tetszőleges pontját választhatjuk. Ezzel a választással (2) is teljesül, amivel a feladat állítását igazoltuk.
  Tálas Csaba (Békéscsaba, Rózsa F. Gimn., IV. o. t.)
 
Megjegyzés. A feladattal kapcsolatban cikket közlünk a decemberi számunkban.