АдаптивВойти

Математика, задание 13: Уравнение с отбором корней

Математика№13Тригонометрические уравненияСредняя
а) Решите уравнение 1−cos⁡2x+2sin⁡x=2−2sin⁡(x+π).1-\cos 2x+\sqrt2\sin x=\sqrt2-2\sin(x+\pi). б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие промежутку [−3π;−3π2].\left[-3\pi;-\frac{3\pi}{2}\right].
Показать решение
а) Используем формулы sin⁡(x+π)=−sin⁡x\sin(x+\pi)=-\sin x и cos⁡2x=1−2sin⁡2x.\cos 2x=1-2\sin^2x. Тогда исходное уравнение принимает вид: 1−cos⁡2x+2sin⁡x=2+2sin⁡x.1-\cos 2x+\sqrt2\sin x=\sqrt2+2\sin x. Подставим формулу двойного угла: 1−(1−2sin⁡2x)+2sin⁡x=2+2sin⁡x.1-(1-2\sin^2x)+\sqrt2\sin x=\sqrt2+2\sin x. Раскроем скобки и перенесём всё в левую часть: 2sin⁡2x+2sin⁡x−2−2sin⁡x=0.2\sin^2x+\sqrt2\sin x-\sqrt2-2\sin x=0. Сгруппируем слагаемые: (2sin⁡2x+2sin⁡x)−(2+2sin⁡x)=0.(2\sin^2x+\sqrt2\sin x)-(\sqrt2+2\sin x)=0. Вынесем общие множители: 2sin⁡x(2sin⁡x+1)−2(2sin⁡x+1)=0.\sqrt2\sin x(\sqrt2\sin x+1)-\sqrt2(\sqrt2\sin x+1)=0. Получаем: (2sin⁡x−2)(2sin⁡x+1)=0.(\sqrt2\sin x-\sqrt2)(\sqrt2\sin x+1)=0. Следовательно, 2sin⁡x−2=0\sqrt2\sin x-\sqrt2=0 или 2sin⁡x+1=0.\sqrt2\sin x+1=0. Отсюда sin⁡x=1\sin x=1 или sin⁡x=−22.\sin x=-\frac{\sqrt2}{2}. Для первого уравнения: x=π2+2πm,m∈Z.x=\frac{\pi}{2}+2\pi m,\quad m\in\mathbb Z. Для второго уравнения: x=−π4+2πk,k∈Z,x=-\frac{\pi}{4}+2\pi k,\quad k\in\mathbb Z, или x=−3π4+2πn,n∈Z.x=-\frac{3\pi}{4}+2\pi n,\quad n\in\mathbb Z. Таким образом, x=−3π4+2πn,n∈Z,x=-\frac{3\pi}{4}+2\pi n,\quad n\in\mathbb Z, x=−π4+2πk,k∈Z,x=-\frac{\pi}{4}+2\pi k,\quad k\in\mathbb Z, x=π2+2πm,m∈Z.x=\frac{\pi}{2}+2\pi m,\quad m\in\mathbb Z. б) Отберём корни, принадлежащие промежутку [−3π;−3π2].\left[-3\pi;-\frac{3\pi}{2}\right]. Из серии x=−3π4+2πnx=-\frac{3\pi}{4}+2\pi n подходит значение n=−1,n=-1, поэтому x=−3π4−2π=−11π4.x=-\frac{3\pi}{4}-2\pi=-\frac{11\pi}{4}. Из серии x=−π4+2πkx=-\frac{\pi}{4}+2\pi k подходит значение k=−1,k=-1, поэтому x=−π4−2π=−9π4.x=-\frac{\pi}{4}-2\pi=-\frac{9\pi}{4}. Из серии x=π2+2πmx=\frac{\pi}{2}+2\pi m подходит значение m=−1,m=-1, поэтому x=π2−2π=−3π2.x=\frac{\pi}{2}-2\pi=-\frac{3\pi}{2}. Ответ: а) x=−3π4+2πn,n∈Z;x=-\frac{3\pi}{4}+2\pi n,\quad n\in\mathbb Z; x=−π4+2πk,k∈Z;x=-\frac{\pi}{4}+2\pi k,\quad k\in\mathbb Z; x=π2+2πm,m∈Z.x=\frac{\pi}{2}+2\pi m,\quad m\in\mathbb Z. б) −11π4; −9π4; −3π2.-\frac{11\pi}{4};\ -\frac{9\pi}{4};\ -\frac{3\pi}{2}.

Автор разбора: Администратор Первый

Математика, задание 13: Тригонометрические уравнения