3sin2x+sinx*cosx=2cos2x

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения уравнения 3sin2x+sinxcosx=2cos2x3 sine squared x plus sine x cosine x equals 2 cosine squared x воспользуемся методом решения однородных тригонометрических уравнений второй степени. 1. Перенос всех членов в одну сторону Перенесем все слагаемые в левую часть уравнения: 3sin2x+sinxcosx2cos2x=03 sine squared x plus sine x cosine x minus 2 cosine squared x equals 02. Деление на cos2xcosine squared x Проверим, может ли cosxcosine x быть равен 00. Если cosx=0cosine x equals 0, то уравнение принимает вид 3sin2x=03 sine squared x equals 0, то есть sinx=0sine x equals 0. Однако sinxsine x и cosxcosine x не могут одновременно равняться нулю согласно основному тригонометрическому тождеству ( sin2x+cos2x=1sine squared x plus cosine squared x equals 1). Следовательно, cosx0cosine x is not equal to 0, и мы можем разделить обе части уравнения на cos2xcosine squared x: 3sin2xcos2x+sinxcosxcos2x2cos2xcos2x=0the fraction with numerator 3 sine squared x and denominator cosine squared x end-fraction plus the fraction with numerator sine x cosine x and denominator cosine squared x end-fraction minus the fraction with numerator 2 cosine squared x and denominator cosine squared x end-fraction equals 0 Используя определение тангенса tanx=sinxcosxtangent x equals sine x over cosine x end-fraction , получаем квадратное уравнение относительно tanxtangent x: 3tan2x+tanx2=03 tangent squared x plus tangent x minus 2 equals 03. Решение квадратного уравнения Пусть t=tanxt equals tangent x. Тогда уравнение примет вид: 3t2+t2=03 t squared plus t minus 2 equals 0Найдем дискриминант Dcap D: D=b24ac=1243(-2)=1+24=25cap D equals b squared minus 4 a c equals 1 squared minus 4 center dot 3 center dot open paren negative 2 close paren equals 1 plus 24 equals 25 D=5the square root of cap D end-root equals 5 Находим корни tt: t1=-1+523=46=23t sub 1 equals the fraction with numerator negative 1 plus 5 and denominator 2 center dot 3 end-fraction equals four-sixths equals two-thirds t2=-1523=-66=-1t sub 2 equals the fraction with numerator negative 1 minus 5 and denominator 2 center dot 3 end-fraction equals negative 6 over 6 end-fraction equals negative 1 4. Обратная подстановка Теперь решим два простейших уравнения для xx:

  1. Для t1=23t sub 1 equals two-thirds :
    tanx=23tangent x equals two-thirds x=arctan(23)+πn,nZx equals arc tangent two-thirds plus pi n comma space n is an element of the integers Для t2=-1t sub 2 equals negative 1:
    tanx=-1tangent x equals negative 1 x=π4+πk,kZx equals negative the fraction with numerator pi and denominator 4 end-fraction plus pi k comma space k is an element of the integers

Ответ: x=arctan(23)+πnx equals arc tangent two-thirds plus pi n ; x=π4+πk,n,kZx equals negative the fraction with numerator pi and denominator 4 end-fraction plus pi k comma space n comma k is an element of the integers . Могу выполнить отбор корней на заданном промежутке, если это необходимо.

Форма ответа

Ваш аватар