1-sin^(2)x+sin2x=1-5tgx

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения уравнения 1sin2x+sin2x=15tg x1 minus sine squared x plus sine 2 x equals 1 minus 5 tg x приведем его к более удобному виду, используя тригонометрические тождества. 1. Упрощение уравнения Для начала заметим, что единица в левой и правой частях уравнения взаимно уничтожается: sin2x+sin2x=-5tg xnegative sine squared x plus sine 2 x equals negative 5 tg x Умножим всё уравнение на -1negative 1: sin2xsin2x=5tg xsine squared x minus sine 2 x equals 5 tg x 2. Раскрытие функций Используем формулы двойного угла sin2x=2sinxcosxsine 2 x equals 2 sine x cosine x и определение тангенса tg x=sinxcosxtg x equals sine x over cosine x end-fraction : sin2x2sinxcosx=5sinxcosxsine squared x minus 2 sine x cosine x equals the fraction with numerator 5 sine x and denominator cosine x end-fraction Важное условие (ОДЗ): Так как в уравнении присутствует tg xtg x, косинус не может быть равен нулю: cosx0xπ2+πn,nZcosine x is not equal to 0 ⟹ x is not equal to the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction plus pi n comma n is an element of the integers 3. Группировка и вынесение общего множителя Перенесем все члены в левую часть: sin2x2sinxcosx5sinxcosx=0sine squared x minus 2 sine x cosine x minus the fraction with numerator 5 sine x and denominator cosine x end-fraction equals 0 Вынесем sinxsine x за скобки: sinx(sinx2cosx5cosx)=0sine x open paren sine x minus 2 cosine x minus 5 over cosine x end-fraction close paren equals 0 Это дает нам два случая: Случай А: sinx=0sine x equals 0 x=πk,kZx equals pi k comma k is an element of the integers Случай Б: sinx2cosx5cosx=0sine x minus 2 cosine x minus 5 over cosine x end-fraction equals 0 Приведем выражение в скобках к общему знаменателю (учитывая cosx0cosine x is not equal to 0): sinxcosx2cos2x5cosx=0the fraction with numerator sine x cosine x minus 2 cosine squared x minus 5 and denominator cosine x end-fraction equals 0 sinxcosx2cos2x5=0sine x cosine x minus 2 cosine squared x minus 5 equals 0 4. Решение второго случая Используем формулы:

  • sinxcosx=12sin2xsine x cosine x equals one-half sine 2 x cos2x=1+cos2x2cosine squared x equals the fraction with numerator 1 plus cosine 2 x and denominator 2 end-fraction

Подставим их: 12sin2x2(1+cos2x2)5=0one-half sine 2 x minus 2 open paren the fraction with numerator 1 plus cosine 2 x and denominator 2 end-fraction close paren minus 5 equals 0 12sin2x1cos2x5=0one-half sine 2 x minus 1 minus cosine 2 x minus 5 equals 0 12sin2xcos2x=6one-half sine 2 x minus cosine 2 x equals 6 Умножим на 2: sin2x2cos2x=12sine 2 x minus 2 cosine 2 x equals 12 Оценим левую часть уравнения методом введения вспомогательного угла. Максимальное значение выражения asinα+bcosαa sine alpha plus b cosine alpha равно a2+b2the square root of a squared plus b squared end-root . В нашем случае: 12+(-2)2=1+4=52.236the square root of 1 squared plus open paren negative 2 close paren squared end-root equals the square root of 1 plus 4 end-root equals the square root of 5 end-root is approximately equal to 2.236 Так как максимальное значение левой части ( 5the square root of 5 end-root ) значительно меньше правой части ( 1212), данное уравнение не имеет решений в действительных числах. Ответ: x=πk,kZx equals pi k comma k is an element of the integers Могу составить для вас аналогичное задание для закрепления темы или проверить решение другого тригонометрического уравнения.

Форма ответа

Ваш аватар