Решить: sinx+2cosx+2=0

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения уравнения sinx+2cosx+2=0sine x plus 2 cosine x plus 2 equals 0 воспользуемся методом универсальной тригонометрической подстановки или методом введения вспомогательного угла. В данном случае удобнее использовать формулы двойного аргумента, чтобы свести уравнение к однородному или разложить на множители. Шаг 1: Применение тригонометрических формул Разложим компоненты уравнения, используя формулы для аргумента x2x over 2 end-fraction :

  • sinx=2sinx2cosx2sine x equals 2 sine x over 2 end-fraction cosine x over 2 end-fraction cosx=cos2x2sin2x2cosine x equals cosine squared x over 2 end-fraction minus sine squared x over 2 end-fraction 2=2(sin2x2+cos2x2)2 equals 2 open paren sine squared x over 2 end-fraction plus cosine squared x over 2 end-fraction close paren (основное тождество)

Подставим эти выражения в исходное уравнение: 2sinx2cosx2+2(cos2x2sin2x2)+2(sin2x2+cos2x2)=02 sine x over 2 end-fraction cosine x over 2 end-fraction plus 2 open paren cosine squared x over 2 end-fraction minus sine squared x over 2 end-fraction close paren plus 2 open paren sine squared x over 2 end-fraction plus cosine squared x over 2 end-fraction close paren equals 0 Шаг 2: Упрощение выражения Раскроем скобки и приведем подобные слагаемые: 2sinx2cosx2+2cos2x22sin2x2+2sin2x2+2cos2x2=02 sine x over 2 end-fraction cosine x over 2 end-fraction plus 2 cosine squared x over 2 end-fraction minus 2 sine squared x over 2 end-fraction plus 2 sine squared x over 2 end-fraction plus 2 cosine squared x over 2 end-fraction equals 0 Заметим, что -2sin2x2negative 2 sine squared x over 2 end-fraction и +2sin2x2positive 2 sine squared x over 2 end-fraction взаимно уничтожаются: 2sinx2cosx2+4cos2x2=02 sine x over 2 end-fraction cosine x over 2 end-fraction plus 4 cosine squared x over 2 end-fraction equals 0 Шаг 3: Разложение на множители Вынесем общий множитель 2cosx22 cosine x over 2 end-fraction за скобки: 2cosx2(sinx2+2cosx2)=02 cosine x over 2 end-fraction open paren sine x over 2 end-fraction plus 2 cosine x over 2 end-fraction close paren equals 0 Произведение равно нулю, когда хотя бы один из множителей равен нулю. Шаг 4: Решение полученных уравнений Случай 1: cosx2=0cosine x over 2 end-fraction equals 0 x2=π2+πk,kZx over 2 end-fraction equals the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction plus pi k comma space k is an element of the integers x1=π+2πk,kZx sub 1 equals pi plus 2 pi k comma space k is an element of the integers Случай 2: sinx2+2cosx2=0sine x over 2 end-fraction plus 2 cosine x over 2 end-fraction equals 0 Разделим обе части на cosx2cosine x over 2 end-fraction (при условии, что cosx20cosine x over 2 end-fraction is not equal to 0 , что мы уже рассмотрели выше): tanx2+2=0tangent x over 2 end-fraction plus 2 equals 0 tanx2=-2tangent x over 2 end-fraction equals negative 2 x2=arctan(-2)+πn,nZx over 2 end-fraction equals arc tangent negative 2 plus pi n comma space n is an element of the integers Используя нечетность арктангенса: x2=-2arctan(2)+2πn,nZx sub 2 equals negative 2 arc tangent 2 plus 2 pi n comma space n is an element of the integers Ответ:

  • x=π+2πk,kZx equals pi plus 2 pi k comma space k is an element of the integers x=-2arctan(2)+2πn,nZx equals negative 2 arc tangent 2 plus 2 pi n comma space n is an element of the integers

Могу ли я помочь с решением других тригонометрических уравнений или систем?

Форма ответа

Ваш аватар