Разрешите уравнение cos2x+5sinx +2=0

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения уравнения cos(2x)+5sin(x)+2=0cosine 2 x plus 5 sine x plus 2 equals 0 воспользуемся тригонометрическими тождествами и методом введения новой переменной. 1. Преобразование уравнения Используем формулу косинуса двойного угла через синус: cos(2x)=12sin2(x)cosine 2 x equals 1 minus 2 sine squared xПодставим это выражение в исходное уравнение: (12sin2(x))+5sin(x)+2=0open paren 1 minus 2 sine squared x close paren plus 5 sine x plus 2 equals 0Раскроем скобки и приведем подобные слагаемые: -2sin2(x)+5sin(x)+3=0negative 2 sine squared x plus 5 sine x plus 3 equals 0Для удобства умножим все уравнение на -1negative 1: 2sin2(x)5sin(x)3=02 sine squared x minus 5 sine x minus 3 equals 02. Введение новой переменной Пусть t=sin(x)t equals sine x. Учитывая область значений функции синус, наложим ограничение: |t|1the absolute value of t end-absolute-value is less than or equal to 1. Получаем квадратное уравнение относительно tt: 2t25t3=02 t squared minus 5 t minus 3 equals 03. Решение квадратного уравнения Найдем дискриминант по формуле D=b24accap D equals b squared minus 4 a c: D=(-5)242(-3)=25+24=49cap D equals open paren negative 5 close paren squared minus 4 center dot 2 center dot open paren negative 3 close paren equals 25 plus 24 equals 49Вычислим корни: t1=5+4922=5+74=124=3t sub 1 equals the fraction with numerator 5 plus the square root of 49 end-root and denominator 2 center dot 2 end-fraction equals the fraction with numerator 5 plus 7 and denominator 4 end-fraction equals twelve-fourths equals 3 t2=574=-24=-0.5t sub 2 equals the fraction with numerator 5 minus 7 and denominator 4 end-fraction equals negative 2 over 4 end-fraction equals negative 0.5 4. Обратная подстановка Проверим корни на соответствие условию |t|1the absolute value of t end-absolute-value is less than or equal to 1:

  1. t1=3t sub 1 equals 3не подходит, так как значение синуса не может превышать 1. t2=-0.5t sub 2 equals negative 0.5подходит.

Решим уравнение для второго корня: sin(x)=-0.5sine x equals negative 0.5Используем общую формулу для решения уравнения sin(x)=asine x equals a: x=(-1)karcsin(a)+πk,kZx equals open paren negative 1 close paren to the k-th power arc sine a plus pi k comma space k is an element of the integersДля a=-0.5a equals negative 0.5 (что соответствует 12negative one-half ): arcsin(-0.5)=π6arc sine negative 0.5 equals negative the fraction with numerator pi and denominator 6 end-fraction Следовательно: x=(-1)k(π6)+πk,kZx equals open paren negative 1 close paren to the k-th power open paren negative the fraction with numerator pi and denominator 6 end-fraction close paren plus pi k comma space k is an element of the integers Эту запись также можно представить в виде двух серий решений:

  1. x=π6+2πkx equals negative the fraction with numerator pi and denominator 6 end-fraction plus 2 pi k x=7π6+2πkx equals the fraction with numerator 7 pi and denominator 6 end-fraction plus 2 pi k

Ответ: x=(-1)k+1π6+πk,kZx equals open paren negative 1 close paren raised to the k plus 1 power the fraction with numerator pi and denominator 6 end-fraction plus pi k comma space k is an element of the integers Я могу также выполнить отбор корней на заданном числовом промежутке, если это необходимо для вашей задачи.

Форма ответа

Ваш аватар