Câu 36 trang 212 SGK Đại số và Giải tích 11 Nâng cao

Đề bài

Cho hàm số \(f\left( x \right) = 2{\cos ^2}\left( {4x - 1} \right)\). Chứng minh rằng với mọi x ta có \(\left| {f'\left( x \right)} \right| \le 8.\) Tìm các giá trị của x để đẳng thức xảy ra.

Lời giải chi tiết

Với mọi \(x \in\mathbb R\), ta có:

\(f'\left( x \right) = 2.2\cos \left( {4x - 1} \right).\left[ { - \sin \left( {4x - 1} \right)} \right]4 =  - 8\sin 2\left( {4x - 1} \right)\)

Suy ra: \(\left| {f'\left( x \right)} \right| = 8\left| {\sin 2\left( {4x - 1} \right)} \right| \le 8\)

Dấu đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi :

\(\eqalign{  & \sin 2\left( {4x - 1} \right) =  \pm 1  \cr  &  \Leftrightarrow 2\left( {4x - 1} \right) = {\pi  \over 2} + k\pi   \cr  &  \Leftrightarrow x = {\pi  \over 16} + {{k\pi } \over 8} + {1 \over 4}  \cr  &  \Leftrightarrow x = {1 \over {16}}\left( {\pi  + 4 + k2\pi } \right)\,\,\left( {k \in\mathbb Z} \right) \cr} \)