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Calcula el rango de a $\frac{1+\sin^4 x}{\sin^4 x}\cdot \frac{1+\cos^4 x}{\cos^4 x}$

El rango de la función $$f(x) = \frac{(1+\sin^4 x)}{\sin^4 x}\cdot \frac{(1+\cos^4 x)}{\cos^4 x}$$

El Uso De $\bf{A.\geq G.M}$ La Desigualdad, $$1+\sin^4 x\geq 2\sin^2 x \qquad\text{and}\qquad 1+\cos^4 x\geq 2\cos^2 x$$

Por lo $$\frac{(1+\sin^4 x)}{\sin^4 x}\cdot \frac{(1+\cos^4 x)}{\cos^4 x}\geq \frac{4}{\sin^2 x\cdot \cos^2 x} = \frac{16}{(\sin 2x)^2}\geq 16$$

Pero la respuesta dada como $\left[25,\infty\right)$.

Por favor me ayude. ¿Cómo puedo resolverlo mediante una desigualdad o de cualquier otra forma. Gracias.

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freethinker Puntos 656

Deje $a=\sin^2 x, b = \cos^2 x$. A continuación, $a+b=1$ y, por tanto,$\sqrt{ab} \leq \frac{a+b}{2} = \frac{1}{2}$. Por lo tanto $\frac{1}{ab} \geq 4$. Ahora, la expresión dada es \begin{align*} \left(\frac{1+a^2}{a^2}\right)\left(\frac{1+b^2}{b^2}\right) &= 1+\frac{1}{a^2} + \frac{1}{b^2} + \frac{1}{a^2b^2} \\ &\geq 1 + \frac{2}{ab} + \frac{1}{a^2b^2} \\ &\geq 1 + 8 + 16 = 25 \end{align*}

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G Cab Puntos 51

Respondiendo a la pregunta de por qué el OP método ofrece un límite inferior para el codominio, considere la posibilidad de (por ejemplo) el siguiente: $$ \begin{gathered} \left( {z^{\,2} + 1} \right) \geqslant 2z\quad \left( {y^{\,2} + 1} \right) \geqslant 2y\quad \Rightarrow \quad \left( {z^{\,2} + 1} \right)\left( {y^{\,2} + 1} \right) \geqslant 4\,z\,y\quad \Rightarrow \hfill \\ \Rightarrow \quad \left( {z^{\,2} + 1} \right)\left( {y^{\,2} + 1} \right) = 4\quad \left| {\;\left| z \right| = 1\; \wedge \;\left| y \right| = 1} \right. \hfill \\ \end{reunieron} $$ Aquí, desde cada uno de la desigualdad lleva a la $ \geqslant$, implica que la igualdad se alcanza para algunos valores de la variable.
Cuando se multiplica juntos , manteniendo las variables distintas , entonces seguramente para todos el $(y,z)$ la combinación de los valores anteriores, la igualdad será alcanzado.
Sin embargo, cuando en ella colocamos $(y(x), z(x))$ vamos a restringir los valores de $y$ $z$ a permanecer en la curva parametrizada en $x$, lo que no se puede permitir $y$ $z$ para alcanzar la "contemporaneidad" de la igualdad (permítaseme decir que usted podría tener $( = )\, \times \, ( > )$).
En particular, la sustitución de $$ \left\{ \begin{gathered} y = 1/\sin ^{\,2} x \hfill \\ z = 1/\cos ^{\,2} x \hfill \\ \end{reunieron} \right. $$ va a producir la situación que está bien evidentiated en la imagen.

ineq_yz

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