Решите уравнение: а) 4sin^2 x - 4sin x + 1 =0 б) cos 2x - cos x - cos 3x = 0 в) 2sin^2 x - 4 sin x × cos x + 5cos^2 x =2

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

а) x = (-1)^k \frac{\pi}{6} + \pi k, k \in \mathbb{Z}; б) x = \frac{\pi}{4} + \frac{\pi n}{2}, x = \pm \frac{\pi}{3} + 2\pi m, n, m \in \mathbb{Z}; в) x = \frac{\pi}{2} + \pi k, x = \arctan \frac{3}{4} + \pi n, k, n \in \mathbb{Z}. ️ Шаг 1: Решение уравнения а) Уравнение 4sin2x4sinx+1=04 sine squared x minus 4 sine x plus 1 equals 0 представляет собой квадратное уравнение относительно sinxsine x. Заметим, что левая часть является полным квадратом: (2sinx1)2=0open paren 2 sine x minus 1 close paren squared equals 0Отсюда следует: 2sinx1=0sinx=122 sine x minus 1 equals 0 ⟹ sine x equals one-half Используя общую формулу для sinx=asine x equals a: x=(-1)karcsin12+πk=(-1)kπ6+πk,kZx equals open paren negative 1 close paren to the k-th power arc sine one-half plus pi k equals open paren negative 1 close paren to the k-th power the fraction with numerator pi and denominator 6 end-fraction plus pi k comma k is an element of the integers ️ Шаг 2: Решение уравнения б) Уравнение cos2xcosxcos3x=0cosine 2 x minus cosine x minus cosine 3 x equals 0. Сгруппируем слагаемые и применим формулу суммы косинусов cosα+cosβ=2cosα+β2cosαβ2cosine alpha plus cosine beta equals 2 cosine the fraction with numerator alpha plus beta and denominator 2 end-fraction cosine the fraction with numerator alpha minus beta and denominator 2 end-fraction : cos2x(cos3x+cosx)=0cos2x2cos3x+x2cos3xx2=0cosine 2 x minus open paren cosine 3 x plus cosine x close paren equals 0 ⟹ cosine 2 x minus 2 cosine the fraction with numerator 3 x plus x and denominator 2 end-fraction cosine the fraction with numerator 3 x minus x and denominator 2 end-fraction equals 0 cos2x2cos2xcosx=0cos2x(12cosx)=0cosine 2 x minus 2 cosine 2 x cosine x equals 0 ⟹ cosine 2 x open paren 1 minus 2 cosine x close paren equals 0 Разложим на два случая:

  1. cos2x=02x=π2+πnx=π4+πn2,nZcosine 2 x equals 0 ⟹ 2 x equals the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction plus pi n ⟹ x equals the fraction with numerator pi and denominator 4 end-fraction plus the fraction with numerator pi n and denominator 2 end-fraction comma n is an element of the integers 12cosx=0cosx=12x=±π3+2πm,mZ1 minus 2 cosine x equals 0 ⟹ cosine x equals one-half ⟹ x equals plus or minus the fraction with numerator pi and denominator 3 end-fraction plus 2 pi m comma m is an element of the integers

️ Шаг 3: Решение уравнения в) Уравнение 2sin2x4sinxcosx+5cos2x=22 sine squared x minus 4 sine x cosine x plus 5 cosine squared x equals 2. Заменим константу 22 через основное тригонометрическое тождество 2=2(sin2x+cos2x)2 equals 2 open paren sine squared x plus cosine squared x close paren: 2sin2x4sinxcosx+5cos2x=2sin2x+2cos2x2 sine squared x minus 4 sine x cosine x plus 5 cosine squared x equals 2 sine squared x plus 2 cosine squared x Вычитаем 2sin2x2 sine squared x и 2cos2x2 cosine squared x из обеих частей: -4sinxcosx+3cos2x=0cosx(3cosx4sinx)=0negative 4 sine x cosine x plus 3 cosine squared x equals 0 ⟹ cosine x open paren 3 cosine x minus 4 sine x close paren equals 0 Разложим на два случая:

  1. cosx=0x=π2+πk,kZcosine x equals 0 ⟹ x equals the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction plus pi k comma k is an element of the integers 3cosx4sinx=03 cosine x minus 4 sine x equals 0. Разделим на cosxcosine x (так как случай cosx=0cosine x equals 0 уже рассмотрен):
    34tanx=0tanx=34x=arctan34+πn,nZ3 minus 4 tangent x equals 0 ⟹ tangent x equals three-fourths ⟹ x equals arc tangent three-fourths plus pi n comma n is an element of the integers

Ответ: а) x = (-1)^k \frac{\pi}{6} + \pi k, k \in \mathbb{Z}; б) x = \frac{\pi}{4} + \frac{\pi n}{2}; \pm \frac{\pi}{3} + 2\pi m, n, m \in \mathbb{Z}; в) x = \frac{\pi}{2} + \pi k; \arctan \frac{3}{4} + \pi n, k, n \in \mathbb{Z}. Нужна ли вам помощь с отбором корней на определенном промежутке для какого-либо из этих уравнений?

Форма ответа

Ваш аватар