Краткий ответ:
;
Докажем, что :
Упростим выражение:
Область значений функции:
Ответ: .
Подробный ответ:
Дана функция:
Цель:
Найти область значений функции , то есть минимальное и максимальное значение и .
Шаг 1: Представление функции в виде одного синуса с фазовым сдвигом
Функция — линейная комбинация синуса и косинуса с одинаковым аргументом :
где , .
Шаг 2: Нахождение амплитуды
Для выражения
сумма может быть представлена как
или
где
Шаг 3: Рассчитаем
Шаг 4: Найдём углы для представления через синус с фазовым сдвигом
Ищем такой , что
Равенство функций:
Сравниваем коэффициенты:
Шаг 5: Найдём и
Шаг 6: Проверим через
Поскольку
то
Шаг 7: Переобозначим через арккосинус
Для удобства можно записать
Шаг 8: Определение области значений функции
Функция принимает значения от до :
Шаг 9: Масштабируем на амплитуду :
Итог:
Вывод:
Область значений функции