n=1,f(x)=1;n=2,f(x)∈[1/2,1];n=3,f(x)∈[1/4,1]
那么一般地,设sin^2
x=a,cos^2
x=b,则a+b=1,f(x)=a^n
+b^n
.由lagrange乘数法,设f
(a,b)=a^n
+b^n+λ(a+b).
则由f'a=f'
b=0,可得到取最小值的条件是a=b=1/2,那么f(x)min=(1/2)∧n-1,
f
(x)max=1
如果要求初等证明的话,由琴生不等式可知a∧n+b∧n
〉=2((a+b)/2)∧n=(1/2)∧n-1;又a∧n+b∧n
<=(a+b)∧n(这可由a+b的二项式展开看出)=1,且两处等号,很易看出,能够取到。
所以同样地有上述结果。