Решить уравнение cos2x+5sinx=3

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения уравнения cos2x+5sinx=3cosine 2 x plus 5 sine x equals 3 воспользуемся тригонометрическими формулами и сведем его к квадратному уравнению относительно одной функции. 1. Преобразование уравнения Используем формулу косинуса двойного угла: cos2x=12sin2xcosine 2 x equals 1 minus 2 sine squared x. Подставим это выражение в исходное уравнение: (12sin2x)+5sinx=3open paren 1 minus 2 sine squared x close paren plus 5 sine x equals 3Перенесем все слагаемые в одну сторону и приведем подобные слагаемые: -2sin2x+5sinx+13=0negative 2 sine squared x plus 5 sine x plus 1 minus 3 equals 0 -2sin2x+5sinx2=0negative 2 sine squared x plus 5 sine x minus 2 equals 0Для удобства умножим все уравнение на -1negative 1: 2sin2x5sinx+2=02 sine squared x minus 5 sine x plus 2 equals 02. Введение новой переменной Пусть sinx=tsine x equals t, где |t|1the absolute value of t end-absolute-value is less than or equal to 1. Получаем квадратное уравнение: 2t25t+2=02 t squared minus 5 t plus 2 equals 03. Решение квадратного уравнения Найдем дискриминант по формуле D=b24accap D equals b squared minus 4 a c: D=(-5)2422=2516=9cap D equals open paren negative 5 close paren squared minus 4 center dot 2 center dot 2 equals 25 minus 16 equals 9Находим корни tt: t=b±D2at equals the fraction with numerator negative b plus or minus the square root of cap D end-root and denominator 2 a end-fraction

  • t1=5+34=84=2t sub 1 equals the fraction with numerator 5 plus 3 and denominator 4 end-fraction equals eight-fourths equals 2 t2=534=24=0,5t sub 2 equals the fraction with numerator 5 minus 3 and denominator 4 end-fraction equals two-fourths equals 0 comma 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=2t sub 1 equals 2не подходит, так как значение синуса не может превышать 1. t2=0,5t sub 2 equals 0 comma 5подходит. Решаем простейшее тригонометрическое уравнение:

sinx=0,5sine x equals 0 comma 5Используем общую формулу для синуса: x=(-1)narcsin(0,5)+πn,nZx equals open paren negative 1 close paren to the n-th power arc sine open paren 0 comma 5 close paren plus pi n comma space n is an element of the integers x=(-1)nπ6+πn,nZx equals open paren negative 1 close paren to the n-th power the fraction with numerator pi and denominator 6 end-fraction plus pi n comma space n is an element of the integers Или, записывая в виде двух серий решений:

  • x=π6+2πn,nZx equals the fraction with numerator pi and denominator 6 end-fraction plus 2 pi n comma space n is an element of the integers x=5π6+2πn,nZx equals the fraction with numerator 5 pi and denominator 6 end-fraction plus 2 pi n comma space n is an element of the integers

Ответ: x=(-1)nπ6+πn,nZx equals open paren negative 1 close paren to the n-th power the fraction with numerator pi and denominator 6 end-fraction plus pi n comma space n is an element of the integers Могу также помочь с отбором корней на конкретном числовом промежутке, если это необходимо.

Форма ответа

Ваш аватар