Какой является основной период функции f(x) = cos3xcos2x+sin2xsin3x?
Yarilo
Для начала, давайте разложим функцию \(f(x)\) на произведение с помощью формулы произведения синуса и косинуса:
\[f(x) = \cos^3(x)\cos^2(x) + \sin^2(x)\sin^3(x)\]
Теперь вспомним формулы двойного угла:
\[\cos^2(x) = \frac{1 + \cos(2x)}{2}\]
\[\sin^2(x) = \frac{1 - \cos(2x)}{2}\]
Подставим эти значения в выражение для \(f(x)\):
\[f(x) = \cos^3(x)\cdot \left(\frac{1 + \cos(2x)}{2}\right) + \sin^2(x)\cdot \left(\frac{1 - \cos(2x)}{2}\right)\]
Раскроем скобки:
\[f(x) = \frac{\cos^3(x) + \cos^3(x)\cos(2x)}{2} + \frac{\sin^2(x) - \sin^2(x)\cos(2x)}{2}\]
Преобразуем слагаемые:
\[f(x) = \frac{2\cos^3(x) + \cos(2x)\cos^3(x) + \sin^2(x) - \sin^2(x)\cos(2x)}{2}\]
Мы можем вынести общий множитель \(\cos^3(x)\):
\[f(x) = \frac{\cos^3(x)(2 + \cos(2x)) + \sin^2(x)(1 - \cos(2x))}{2}\]
Теперь воспользуемся формулами синуса и косинуса двойного угла:
\[\cos(2x) = 2\cos^2(x) - 1\]
\[\sin(2x) = 2\sin(x)\cos(x)\]
Подставим эти значения:
\[f(x) = \frac{\cos^3(x)(2 + 2\cos^2(x) - 1) + \sin^2(x)(1 - (2\cos^2(x) - 1))}{2}\]
\[f(x) = \frac{\cos^3(x)(2\cos^2(x) + 1) + \sin^2(x)(1 - 2\cos^2(x) + 1)}{2}\]
\[f(x) = \frac{\cos^3(x)(2\cos^2(x) + 1) + \sin^2(x)(2 - 2\cos^2(x))}{2}\]
Вспомним формулу синуса в квадрате:
\[\sin^2(x) = 1 - \cos^2(x)\]
Подставим:
\[f(x) = \frac{\cos^3(x)(2\cos^2(x) + 1) + (1 - \cos^2(x))(2 - 2\cos^2(x))}{2}\]
\[f(x) = \frac{2\cos^5(x) + \cos^3(x) + 2 - 2\cos^2(x) - 2\cos^4(x) + 2\cos^2(x) - 2\cos^4(x) + 2\cos^6(x)}{2}\]
Сгруппируем слагаемые с одинаковыми степенями:
\[f(x) = \frac{2\cos^6(x) + (2\cos^5(x) - 4\cos^4(x)) + (\cos^3(x) - 2\cos^2(x)) + 2}{2}\]
Итак, основной период функции \(f(x) = cos^3(x)cos^2(x)+sin^2(x)sin^3(x)\) равен \(2\pi\), так как все слагаемые зависят только от \(x\) и имеют период \(2\pi\).
\[f(x) = \cos^3(x)\cos^2(x) + \sin^2(x)\sin^3(x)\]
Теперь вспомним формулы двойного угла:
\[\cos^2(x) = \frac{1 + \cos(2x)}{2}\]
\[\sin^2(x) = \frac{1 - \cos(2x)}{2}\]
Подставим эти значения в выражение для \(f(x)\):
\[f(x) = \cos^3(x)\cdot \left(\frac{1 + \cos(2x)}{2}\right) + \sin^2(x)\cdot \left(\frac{1 - \cos(2x)}{2}\right)\]
Раскроем скобки:
\[f(x) = \frac{\cos^3(x) + \cos^3(x)\cos(2x)}{2} + \frac{\sin^2(x) - \sin^2(x)\cos(2x)}{2}\]
Преобразуем слагаемые:
\[f(x) = \frac{2\cos^3(x) + \cos(2x)\cos^3(x) + \sin^2(x) - \sin^2(x)\cos(2x)}{2}\]
Мы можем вынести общий множитель \(\cos^3(x)\):
\[f(x) = \frac{\cos^3(x)(2 + \cos(2x)) + \sin^2(x)(1 - \cos(2x))}{2}\]
Теперь воспользуемся формулами синуса и косинуса двойного угла:
\[\cos(2x) = 2\cos^2(x) - 1\]
\[\sin(2x) = 2\sin(x)\cos(x)\]
Подставим эти значения:
\[f(x) = \frac{\cos^3(x)(2 + 2\cos^2(x) - 1) + \sin^2(x)(1 - (2\cos^2(x) - 1))}{2}\]
\[f(x) = \frac{\cos^3(x)(2\cos^2(x) + 1) + \sin^2(x)(1 - 2\cos^2(x) + 1)}{2}\]
\[f(x) = \frac{\cos^3(x)(2\cos^2(x) + 1) + \sin^2(x)(2 - 2\cos^2(x))}{2}\]
Вспомним формулу синуса в квадрате:
\[\sin^2(x) = 1 - \cos^2(x)\]
Подставим:
\[f(x) = \frac{\cos^3(x)(2\cos^2(x) + 1) + (1 - \cos^2(x))(2 - 2\cos^2(x))}{2}\]
\[f(x) = \frac{2\cos^5(x) + \cos^3(x) + 2 - 2\cos^2(x) - 2\cos^4(x) + 2\cos^2(x) - 2\cos^4(x) + 2\cos^6(x)}{2}\]
Сгруппируем слагаемые с одинаковыми степенями:
\[f(x) = \frac{2\cos^6(x) + (2\cos^5(x) - 4\cos^4(x)) + (\cos^3(x) - 2\cos^2(x)) + 2}{2}\]
Итак, основной период функции \(f(x) = cos^3(x)cos^2(x)+sin^2(x)sin^3(x)\) равен \(2\pi\), так как все слагаемые зависят только от \(x\) и имеют период \(2\pi\).
Знаешь ответ?