4cos^4*x-4cos^2*x+1=0

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения уравнения 4cos4x4cos2x+1=04 the fourth power of cosine x minus 4 cosine squared x plus 1 equals 0 воспользуемся методом введения новой переменной. 1. Введение замены Заметим, что уравнение является биквадратным относительно cosxcosine x. Пусть: t=cos2xt equals cosine squared xС учетом области значений функции косинуса, на переменную tt накладывается ограничение: 0t10 is less than or equal to t is less than or equal to 1. После замены уравнение принимает вид: 4t24t+1=04 t squared minus 4 t plus 1 equals 02. Решение квадратного уравнения Данное выражение представляет собой полный квадрат двучлена, так как оно соответствует формуле (ab)2=a22ab+b2open paren a minus b close paren squared equals a squared minus 2 a b plus b squared, где a=2ta equals 2 t, а b=1b equals 1. (2t1)2=0open paren 2 t minus 1 close paren squared equals 0Отсюда следует: 2t1=02 t minus 1 equals 0 2t=12 t equals 1 t=12t equals one-half Полученное значение t=0.5t equals 0.5 удовлетворяет условию 0t10 is less than or equal to t is less than or equal to 1. 3. Обратная замена Возвращаемся к переменной xx: cos2x=12cosine squared x equals one-half Для решения этого уравнения можно пойти двумя путями: извлечь корень или использовать формулу понижения степени. Воспользуемся формулой понижения степени cos2x=1+cos2x2cosine squared x equals the fraction with numerator 1 plus cosine 2 x and denominator 2 end-fraction , так как это упрощает поиск корней: 1+cos2x2=12the fraction with numerator 1 plus cosine 2 x and denominator 2 end-fraction equals one-half 1+cos2x=11 plus cosine 2 x equals 1 cos2x=0cosine 2 x equals 04. Нахождение общего решения Решаем простейшее тригонометрическое уравнение для 2x2 x: 2x=π2+πn,nZ2 x equals the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction plus pi n comma space n is an element of the integers Разделим обе части на 2, чтобы найти xx: x=π4+πn2,nZx equals the fraction with numerator pi and denominator 4 end-fraction plus the fraction with numerator pi n and denominator 2 end-fraction comma space n is an element of the integers Ответ: x=π4+πn2,nZx equals the fraction with numerator pi and denominator 4 end-fraction plus the fraction with numerator pi n and denominator 2 end-fraction comma space n is an element of the integers Я могу также отобрать корни этого уравнения на конкретном числовом промежутке, если это необходимо.

Форма ответа

Ваш аватар