2sin²x + cosx - 1 = 0

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения уравнения 2sin2x+cosx1=02 sine squared x plus cosine x minus 1 equals 0 воспользуемся основным тригонометрическим тождеством: sin2x+cos2x=1sine squared x plus cosine squared x equals 1, откуда следует, что sin2x=1cos2xsine squared x equals 1 minus cosine squared x. 1. Преобразование уравнения Заменим sin2xsine squared x в исходном уравнении: 2(1cos2x)+cosx1=02 open paren 1 minus cosine squared x close paren plus cosine x minus 1 equals 0Раскроем скобки: 22cos2x+cosx1=02 minus 2 cosine squared x plus cosine x minus 1 equals 0Приведем подобные слагаемые: -2cos2x+cosx+1=0negative 2 cosine squared x plus cosine x plus 1 equals 0Для удобства умножим обе части на -1negative 1: 2cos2xcosx1=02 cosine squared x minus cosine x minus 1 equals 02. Введение новой переменной Пусть t=cosxt equals cosine x, где |t|1the absolute value of t end-absolute-value is less than or equal to 1. Получаем квадратное уравнение: 2t2t1=02 t squared minus t minus 1 equals 0Найдем дискриминант ( Dcap D): D=(-1)242(-1)=1+8=9cap D equals open paren negative 1 close paren squared minus 4 center dot 2 center dot open paren negative 1 close paren equals 1 plus 8 equals 9Находим корни tt: t1=(-1)+922=1+34=1t sub 1 equals the fraction with numerator negative open paren negative 1 close paren plus the square root of 9 end-root and denominator 2 center dot 2 end-fraction equals the fraction with numerator 1 plus 3 and denominator 4 end-fraction equals 1 t2=(-1)922=134=-24=-0.5t sub 2 equals the fraction with numerator negative open paren negative 1 close paren minus the square root of 9 end-root and denominator 2 center dot 2 end-fraction equals the fraction with numerator 1 minus 3 and denominator 4 end-fraction equals negative 2 over 4 end-fraction equals negative 0.5 Оба значения удовлетворяют условию |t|1the absolute value of t end-absolute-value is less than or equal to 1. 3. Обратная подстановка Теперь решим два простейших тригонометрических уравнения: Случай 1: cosx=1cosine x equals 1 Это частный случай. Косинус равен единице в крайней правой точке единичной окружности: x=2πn, где nZx equals 2 pi n comma где n is an element of the integersСлучай 2: cosx=-0.5cosine x equals negative 0.5 Используем общую формулу для косинуса x=±arccos(a)+2πkx equals plus or minus arc cosine a plus 2 pi k: x=±arccos(-0.5)+2πkx equals plus or minus arc cosine negative 0.5 plus 2 pi k x=±2π3+2πk, где kZx equals plus or minus the fraction with numerator 2 pi and denominator 3 end-fraction plus 2 pi k comma где k is an element of the integers Ответ: x=2πnx equals 2 pi n x=±2π3+2πkx equals plus or minus the fraction with numerator 2 pi and denominator 3 end-fraction plus 2 pi k где n,kn comma k — целые числа ( Zthe integers). Я могу помочь отобрать корни этого уравнения на заданном промежутке, если это необходимо.

Форма ответа

Ваш аватар