Найти наименьший положительный корень уравнения: cos(5π/2 + 4x) = (√6 - 2√2) / (2√3 - 4)

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Наименьшим положительным корнем уравнения является x=5π16x equals the fraction with numerator 5 pi and denominator 16 end-fraction . ️ Шаг 1: Упрощение левой части уравнения Используем формулы приведения для тригонометрических функций. Заметим, что аргумент можно представить как 5π2+4x=2π+π2+4xthe fraction with numerator 5 pi and denominator 2 end-fraction plus 4 x equals 2 pi plus the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction plus 4 x . Так как функция косинуса имеет период 2π2 pi, получаем: cos(5π2+4x)=cos(π2+4x)cosine open paren the fraction with numerator 5 pi and denominator 2 end-fraction plus 4 x close paren equals cosine open paren the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction plus 4 x close paren Согласно формулам приведения: cos(π2+4x)=sin(4x)cosine open paren the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction plus 4 x close paren equals negative sine 4 x ️ Шаг 2: Упрощение правой части уравнения Преобразуем выражение в правой части, вынося общие множители в числителе и знаменателе: 622234=2(32)2(32)the fraction with numerator the square root of 6 end-root minus 2 the square root of 2 end-root and denominator 2 the square root of 3 end-root minus 4 end-fraction equals the fraction with numerator the square root of 2 end-root open paren the square root of 3 end-root minus 2 close paren and denominator 2 open paren the square root of 3 end-root minus 2 close paren end-fraction Сокращая на общий множитель (32)open paren the square root of 3 end-root minus 2 close paren , который не равен нулю, получаем: 22the fraction with numerator the square root of 2 end-root and denominator 2 end-fraction ️ Шаг 3: Решение полученного уравнения Теперь уравнение принимает вид: sin(4x)=22sin(4x)=22negative sine 4 x equals the fraction with numerator the square root of 2 end-root and denominator 2 end-fraction implies sine 4 x equals negative the fraction with numerator the square root of 2 end-root and denominator 2 end-fraction Для синуса это соответствует двум сериям решений:

  1. 4x=π4+2πkx=π16+πk24 x equals negative the fraction with numerator pi and denominator 4 end-fraction plus 2 pi k implies x equals negative the fraction with numerator pi and denominator 16 end-fraction plus the fraction with numerator pi k and denominator 2 end-fraction 4x=5π4+2πkx=5π16+πk24 x equals the fraction with numerator 5 pi and denominator 4 end-fraction plus 2 pi k implies x equals the fraction with numerator 5 pi and denominator 16 end-fraction plus the fraction with numerator pi k and denominator 2 end-fraction
    где kZk is an element of the integers.

️ Шаг 4: Поиск наименьшего положительного корня Рассмотрим значения xx при различных kk для обеих серий:

  1. Из первой серии при k=1k equals 1: x=π16+8π16=7π16x equals negative the fraction with numerator pi and denominator 16 end-fraction plus the fraction with numerator 8 pi and denominator 16 end-fraction equals the fraction with numerator 7 pi and denominator 16 end-fraction Из второй серии при k=0k equals 0: x=5π16x equals the fraction with numerator 5 pi and denominator 16 end-fraction

Сравнивая 7π16the fraction with numerator 7 pi and denominator 16 end-fraction и 5π16the fraction with numerator 5 pi and denominator 16 end-fraction , находим, что 5π16the fraction with numerator 5 pi and denominator 16 end-fraction является наименьшим положительным значением. Ответ: x = \frac{5\pi}{16} Нужно ли вам проверить данное значение подстановкой в исходное уравнение или найти корни на определенном промежутке?

Форма ответа

Ваш аватар