Gọi M là giá trị lớn nhất và m là giá trị nhỏ nhất của hàm số \(y=2 \sin ^{8} x+\cos ^{4} 2 x\). Khi đó M + m bằng
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiDo \(\sin ^{2} x=\frac{1-\cos 2 x}{2}\) nên \(S=y=2\left(\frac{1-\cos 2 x}{2}\right)^{4}+\cos ^{4} 2 x=\frac{1}{8}(1-\cos 2 x)^{4}+\cos ^{4} 2 x\)
Đặt \(t=\cos 2 x,-1 \leq t \leq 1\)
Bài toán trở thành tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của hàm số \(S=g(t)=\frac{1}{8}(1-t)^{4}+t^{4}\) với \(-1 \leq t \leq 1\)
\(g^{\prime}(t)=-\frac{1}{2}(1-t)^{3}+4 t^{3} ; g^{\prime}(t)=0 \Leftrightarrow(1-t)^{3}=8 t^{3} \Leftrightarrow 1-t=2 t \Leftrightarrow t=\frac{1}{3}\)
\(g(1)=1 ; g(-1)=3 ; g\left(\frac{1}{3}\right)=\frac{1}{27}\)
Vậy \(m=\min S=\frac{1}{27} ; M=\max S=3 \Rightarrow M+m=3+\frac{1}{27}=\frac{82}{27}\)