Решить уравнение sinx+sin3x=0

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения уравнения sinx+sin3x=0sine x plus sine 3 x equals 0 воспользуемся тригонометрической формулой суммы синусов: sinα+sinβ=2sin(α+β2)cos(αβ2)sine alpha plus sine beta equals 2 sine open paren the fraction with numerator alpha plus beta and denominator 2 end-fraction close paren cosine open paren the fraction with numerator alpha minus beta and denominator 2 end-fraction close paren 1. Преобразование уравнения Применим формулу к нашему уравнению, где α=3xalpha equals 3 x, а β=xbeta equals x: 2sin(3x+x2)cos(3xx2)=02 sine open paren the fraction with numerator 3 x plus x and denominator 2 end-fraction close paren cosine open paren the fraction with numerator 3 x minus x and denominator 2 end-fraction close paren equals 0 Упрощаем аргументы тригонометрических функций: 2sin(2x)cos(x)=02 sine 2 x cosine x equals 02. Расщепление уравнения Произведение равно нулю, когда хотя бы один из множителей равен нулю. Разделим уравнение на 2 и рассмотрим два случая:

  1. sin2x=0sine 2 x equals 0 cosx=0cosine x equals 0

3. Решение отдельных уравнений Случай А: sin2x=0sine 2 x equals 0 Аргумент синуса равен kπk pi, где kk — целое число: 2x=kπ2 x equals k pi x=kπ2,kZx equals the fraction with numerator k pi and denominator 2 end-fraction comma space k is an element of the integers Случай Б: cosx=0cosine x equals 0 Аргумент косинуса равен π2+nπthe fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction plus n pi , где nn — целое число: x=π2+nπ,nZx equals the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction plus n pi comma space n is an element of the integers 4. Объединение корней Проанализируем полученные множества решений:

  • При k=1k equals 1: x=π2x equals the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction При k=3k equals 3: x=3π2x equals the fraction with numerator 3 pi and denominator 2 end-fraction (что соответствует n=1n equals 1 во втором случае)

Заметим, что все решения уравнения cosx=0cosine x equals 0 (вида π2+nπthe fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction plus n pi ) уже содержатся в множестве решений x=kπ2x equals the fraction with numerator k pi and denominator 2 end-fraction (при нечетных значениях kk). Следовательно, общее решение можно записать одной лаконичной формулой. Ответ: x=kπ2,kZx equals the fraction with numerator k pi and denominator 2 end-fraction comma space k is an element of the integers Хотите, чтобы я отобразил эти точки на тригонометрической окружности или проверил корни на определенном промежутке?

Форма ответа

Ваш аватар