Решить уравнение:3cos^2x+2sinxcosx-sin^2x=0

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения уравнения 3cos2x+2sinxcosxsin2x=03 cosine squared x plus 2 sine x cosine x minus sine squared x equals 0 воспользуемся методом решения однородных тригонометрических уравнений второй степени. 1. Проверка на исключения Проверим, может ли cosxcosine x быть равен 00. Если cosx=0cosine x equals 0, то уравнение принимает вид: 3(0)2+2sinx0sin2x=03 open paren 0 close paren squared plus 2 sine x center dot 0 minus sine squared x equals 0 sin2x=0sinx=0sine squared x equals 0 implies sine x equals 0 Однако sinxsine x и cosxcosine x не могут одновременно равняться нулю согласно основному тригонометрическому тождеству ( sin2x+cos2x=1sine squared x plus cosine squared x equals 1). Следовательно, cosx0cosine x is not equal to 0, и мы можем разделить обе части уравнения на cos2xcosine squared x. 2. Деление на cos2xcosine squared x Разделим каждое слагаемое на cos2xcosine squared x: 3cos2xcos2x+2sinxcosxcos2xsin2xcos2x=0the fraction with numerator 3 cosine squared x and denominator cosine squared x end-fraction plus the fraction with numerator 2 sine x cosine x and denominator cosine squared x end-fraction minus sine squared x over cosine squared x end-fraction equals 0 Используя определение тангенса (tanx=sinxcosx)open paren tangent x equals sine x over cosine x end-fraction close paren , получаем квадратное уравнение относительно tanxtangent x: 3+2tanxtan2x=03 plus 2 tangent x minus tangent squared x equals 03. Решение квадратного уравнения Для удобства умножим уравнение на -1negative 1 и введем замену t=tanxt equals tangent x: t22t3=0t squared minus 2 t minus 3 equals 0Найдем корни через дискриминант или по теореме Виета:

  • Сумма корней: t1+t2=2t sub 1 plus t sub 2 equals 2 Произведение корней: t1t2=-3t sub 1 center dot t sub 2 equals negative 3

Корни уравнения:

  1. t1=3t sub 1 equals 3 t2=-1t sub 2 equals negative 1

4. Обратная замена Теперь решим два простейших тригонометрических уравнения: Случай 1: tanx=3tangent x equals 3 x=arctan(3)+πn,nZx equals arc tangent 3 plus pi n comma n is an element of the integers Случай 2: tanx=-1tangent x equals negative 1 x=arctan(-1)+πk,kZx equals arc tangent negative 1 plus pi k comma k is an element of the integers x=π4+πk,kZx equals negative the fraction with numerator pi and denominator 4 end-fraction plus pi k comma k is an element of the integers Ответ: x1=arctan(3)+πnx sub 1 equals arc tangent 3 plus pi n; x2=π4+πkx sub 2 equals negative the fraction with numerator pi and denominator 4 end-fraction plus pi k , где n,kZn comma k is an element of the integers. Я могу также выполнить отбор корней на заданном промежутке, если это необходимо. Хотите, чтобы я это сделал?

Форма ответа

Ваш аватар