1746

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已知 x∈(0,1), y∈(0,+∞), 满足 y2+4y2+2ycos⁡(πx)−4sin⁡(πx)y=0, 求 xy 的值.

解

由辅助角公式 (1)y2+4y2=4sin⁡(πx)y−2ycos⁡(πx)≤16y2+4y2. 而 (2)(y2−2)2+(4y2−2)2≥0⇒y4+16y4+8≥4y2+16y2⇒y2+4y2≥4y2+16y2, 所以只有 y2+4y2=4y2+16y2, 且由 (2) 看出取等条件为 y=2. 再由 (1) sin⁡(πx)−cos⁡(πx)=2⇒sin⁡(πx−π4)=1⇒x=34.
综上, xy=324.