Решите уравнение tgx+ctgx=2

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения уравнения tanx+cotx=2tangent x plus cotangent x equals 2 воспользуемся определениями тригонометрических функций и их свойствами. 1. Определение области допустимых значений (ОДЗ) Функции tanxtangent x и cotxcotangent x определены не для всех xx:

  • Для tanx=sinxcosxtangent x equals sine x over cosine x end-fraction необходимо, чтобы cosx0cosine x is not equal to 0, то есть xπ2+πn,nZx is not equal to the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction plus pi n comma n is an element of the integers . Для cotx=cosxsinxcotangent x equals cosine x over sine x end-fraction необходимо, чтобы sinx0sine x is not equal to 0, то есть xπn,nZx is not equal to pi n comma n is an element of the integers.

Объединяя эти условия, получаем: xπk2,kZx is not equal to the fraction with numerator pi k and denominator 2 end-fraction comma k is an element of the integers (угол не должен лежать на осях координат). 2. Преобразование уравнения Перейдем к основным функциям sinxsine x и cosxcosine x: sinxcosx+cosxsinx=2sine x over cosine x end-fraction plus cosine x over sine x end-fraction equals 2 Приведем дроби к общему знаменателю: sin2x+cos2xsinxcosx=2the fraction with numerator sine squared x plus cosine squared x and denominator sine x cosine x end-fraction equals 2 Используя основное тригонометрическое тождество ( sin2x+cos2x=1sine squared x plus cosine squared x equals 1), упрощаем числитель: 1sinxcosx=2the fraction with numerator 1 and denominator sine x cosine x end-fraction equals 2 3. Решение относительно двойного угла Умножим обе части уравнения на sinxcosxsine x cosine x (учитывая ОДЗ, знаменатель не равен нулю): 1=2sinxcosx1 equals 2 sine x cosine xПрименим формулу синуса двойного угла ( 2sinxcosx=sin2x2 sine x cosine x equals sine 2 x): sin2x=1sine 2 x equals 14. Нахождение корней Решим простейшее уравнение для 2x2 x: 2x=π2+2πn,nZ2 x equals the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction plus 2 pi n comma n is an element of the integers Разделим обе части на 2: x=π4+πn,nZx equals the fraction with numerator pi and denominator 4 end-fraction plus pi n comma n is an element of the integers 5. Проверка по ОДЗ Полученные значения x=π4,5π4,x equals the fraction with numerator pi and denominator 4 end-fraction comma the fraction with numerator 5 pi and denominator 4 end-fraction comma … не совпадают с запрещенными значениями x=πk2x equals the fraction with numerator pi k and denominator 2 end-fraction (то есть 0,π2,π,0 comma the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction comma pi comma … ). Следовательно, все найденные корни являются решениями. Ответ: x=π4+πn,nZx equals the fraction with numerator pi and denominator 4 end-fraction plus pi n comma n is an element of the integers Хотите, чтобы я решил аналогичное уравнение с другими коэффициентами или показал графическую интерпретацию этого решения?

Форма ответа

Ваш аватар