Ctg2 2x - 6 ctg 2x + 5 = 0

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Уравнение: ctg2(2x)6ctg(2x)+5=0ctg squared open paren 2 x close paren minus 6 ctg open paren 2 x close paren plus 5 equals 0. 1. Введение новой переменной Для упрощения заменим тригонометрическую функцию ctg(2x)ctg open paren 2 x close paren на переменную tt: t=ctg(2x)t equals ctg open paren 2 x close parenУравнение принимает вид квадратного: t26t+5=0t squared minus 6 t plus 5 equals 02. Решение квадратного уравнения Решим его через дискриминант Dcap D или по теореме Виета:

  • Дискриминант: D=b24ac=(-6)2415=3620=16cap D equals b squared minus 4 a c equals open paren negative 6 close paren squared minus 4 center dot 1 center dot 5 equals 36 minus 20 equals 16. Корни: t=b±D2a=6±42t equals the fraction with numerator negative b plus or minus the square root of cap D end-root and denominator 2 a end-fraction equals the fraction with numerator 6 plus or minus 4 and denominator 2 end-fraction
    • t1=6+42=5t sub 1 equals the fraction with numerator 6 plus 4 and denominator 2 end-fraction equals 5 t2=642=1t sub 2 equals the fraction with numerator 6 minus 4 and denominator 2 end-fraction equals 1

3. Обратная замена Теперь вернемся к переменной xx, решив два простейших тригонометрических уравнения. Случай 1: ctg(2x)=5ctg open paren 2 x close paren equals 5 Используем общую формулу для котангенса: 2x=arcctg(5)+πn2 x equals arcctg open paren 5 close paren plus pi n, где nZn is an element of the integers. Разделим обе части на 2: x1=12arcctg(5)+πn2,nZx sub 1 equals one-half arcctg open paren 5 close paren plus the fraction with numerator pi n and denominator 2 end-fraction comma n is an element of the integers Случай 2: ctg(2x)=1ctg open paren 2 x close paren equals 1 По таблице значений ctg(π4)=1ctg open paren the fraction with numerator pi and denominator 4 end-fraction close paren equals 1 : 2x=π4+πk2 x equals the fraction with numerator pi and denominator 4 end-fraction plus pi k , где kZk is an element of the integers. Разделим обе части на 2: x2=π8+πk2,kZx sub 2 equals the fraction with numerator pi and denominator 8 end-fraction plus the fraction with numerator pi k and denominator 2 end-fraction comma k is an element of the integers Ответ: x=12arcctg(5)+πn2x equals one-half arcctg open paren 5 close paren plus the fraction with numerator pi n and denominator 2 end-fraction x=π8+πk2x equals the fraction with numerator pi and denominator 8 end-fraction plus the fraction with numerator pi k and denominator 2 end-fraction где n,kZn comma k is an element of the integers. Если нужно, я могу:

  • Вычислить приблизительные значения корней в градусах.
  • Показать решение аналогичного уравнения с тангенсом.
  • Объяснить, как найти корни на заданном промежутке.

Форма ответа

Ваш аватар