Medio
Razones trigonométricas
UNI · 2026

Ejercicio de Trigonometría — UNI

Dada la función "f" definida por:

f(x)=e2cos2(x)+3cos(x)+18f(x)=e^{2\cos^2(x)+3\cos(x)+\frac{1}{8}}

Calcule el mínimo valor de "f".

Ver solución paso a paso

Idea clave: como la función exponencial eue^u es creciente, minimizar f(x)f(x) equivale a minimizar el exponente u(x)u(x). Y como ese exponente es una expresión cuadrática en cosx\cos x, basta con completar cuadrados tratando cosx\cos x como si fuera una variable ordinaria.

1. Trabajamos solo con el exponente: u=2cos2x+3cosx+18u=2\cos^2x+3\cos x+\dfrac18.

2. Factorizamos 2 de los dos primeros términos: u=2(cos2x+32cosx)+18u=2\left(\cos^2x+\dfrac32\cos x\right)+\dfrac18.

3. Completamos el cuadrado dentro del paréntesis, sumando y restando (34)2=916\left(\dfrac34\right)^2=\dfrac{9}{16}: cos2x+32cosx=(cosx+34)2916\cos^2x+\frac32\cos x=\left(\cos x+\frac34\right)^2-\frac{9}{16}

4. Sustituyendo: u=2[(cosx+34)2916]+18=2(cosx+34)298+18=2(cosx+34)21u=2\left[\left(\cos x+\dfrac34\right)^2-\dfrac{9}{16}\right]+\dfrac18=2\left(\cos x+\dfrac34\right)^2-\dfrac{9}{8}+\dfrac18=2\left(\cos x+\dfrac34\right)^2-1.

5. El término (cosx+34)2\left(\cos x+\dfrac34\right)^2 nunca es negativo, así que uu se minimiza cuando ese cuadrado vale exactamente 0, es decir, cuando cosx=34\cos x=-\dfrac34 — valor perfectamente alcanzable ya que 34[1,1]-\dfrac34\in[-1,1].

6. El mínimo del exponente es entonces umıˊn=2(0)1=1u_{mín}=2(0)-1=-1.

7. Por lo tanto, el mínimo de ff es fmıˊn=e1f_{mín}=e^{-1}.

Respuesta: E) e1e^{-1}