Решите уравнения: 1)4cos^2x-1=0 2)2sin^2x-5cosx+1=0 3)1+2sin2x+2cos^2x=0

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Ниже представлено подробное решение трех тригонометрических уравнений. 1) 4cos2x1=04 cosine squared x minus 1 equals 0 Решение:

  1. Перенесем единицу в правую часть и разделим на 4:
    cos2x=14cosine squared x equals one-fourth Извлечем квадратный корень:
    cosx=±12cosine x equals plus or minus one-half Это дает две серии решений:
    • cosx=12x=±π3+2πkcosine x equals one-half ⟹ x equals plus or minus the fraction with numerator pi and denominator 3 end-fraction plus 2 pi k cosx=12x=±2π3+2πkcosine x equals negative one-half ⟹ x equals plus or minus the fraction with numerator 2 pi and denominator 3 end-fraction plus 2 pi k
    Объединяя эти результаты в одну общую формулу:
    Ответ: x=±π3+πk,kZx equals plus or minus the fraction with numerator pi and denominator 3 end-fraction plus pi k comma k is an element of the integers

2) 2sin2x5cosx+1=02 sine squared x minus 5 cosine x plus 1 equals 0 Решение:

  1. Используем основное тригонометрическое тождество sin2x=1cos2xsine squared x equals 1 minus cosine squared x, чтобы свести уравнение к одной функции:
    2(1cos2x)5cosx+1=02 open paren 1 minus cosine squared x close paren minus 5 cosine x plus 1 equals 0 22cos2x5cosx+1=02 minus 2 cosine squared x minus 5 cosine x plus 1 equals 0 -2cos2x5cosx+3=0negative 2 cosine squared x minus 5 cosine x plus 3 equals 0 Умножим на -1negative 1 для удобства:
    2cos2x+5cosx3=02 cosine squared x plus 5 cosine x minus 3 equals 0 Введем замену t=cosxt equals cosine x, где |t|1the absolute value of t end-absolute-value is less than or equal to 1:
    2t2+5t3=02 t squared plus 5 t minus 3 equals 0 Найдем дискриминант:
    D=5242(-3)=25+24=49cap D equals 5 squared minus 4 center dot 2 center dot open paren negative 3 close paren equals 25 plus 24 equals 49 Корни уравнения:
    • t1=-5+74=24=12t sub 1 equals the fraction with numerator negative 5 plus 7 and denominator 4 end-fraction equals two-fourths equals one-half t2=-574=-3t sub 2 equals the fraction with numerator negative 5 minus 7 and denominator 4 end-fraction equals negative 3 (не подходит, так как |t|1the absolute value of t end-absolute-value is less than or equal to 1)
    Возвращаемся к замене:
    cosx=12cosine x equals one-half
    Ответ: x=±π3+2πk,kZx equals plus or minus the fraction with numerator pi and denominator 3 end-fraction plus 2 pi k comma k is an element of the integers

3) 1+2sin2x+2cos2x=01 plus 2 sine 2 x plus 2 cosine squared x equals 0 Решение:

  1. Разложим единицу по основному тождеству ( sin2x+cos2xsine squared x plus cosine squared x) и распишем синус двойного угла ( 2sin2x=4sinxcosx2 sine 2 x equals 4 sine x cosine x):
    (sin2x+cos2x)+4sinxcosx+2cos2x=0open paren sine squared x plus cosine squared x close paren plus 4 sine x cosine x plus 2 cosine squared x equals 0 Приведем подобные слагаемые:
    sin2x+4sinxcosx+3cos2x=0sine squared x plus 4 sine x cosine x plus 3 cosine squared x equals 0 Это однородное уравнение второй степени. Разделим обе части на cos2xcosine squared x (при условии, что cosx0cosine x is not equal to 0):
    sin2xcos2x+4sinxcosxcos2x+3cos2xcos2x=0sine squared x over cosine squared x end-fraction plus the fraction with numerator 4 sine x cosine x and denominator cosine squared x end-fraction plus the fraction with numerator 3 cosine squared x and denominator cosine squared x end-fraction equals 0 tan2x+4tanx+3=0tangent squared x plus 4 tangent x plus 3 equals 0 Введем замену z=tanxz equals tangent x:
    z2+4z+3=0z squared plus 4 z plus 3 equals 0 По теореме Виета или через дискриминант находим корни:
    • z1=-1z sub 1 equals negative 1 z2=-3z sub 2 equals negative 3
    Возвращаемся к замене:
    • tanx=-1x=π4+πktangent x equals negative 1 ⟹ x equals negative the fraction with numerator pi and denominator 4 end-fraction plus pi k tanx=-3x=arctan(3)+πktangent x equals negative 3 ⟹ x equals negative arc tangent 3 plus pi k

Ответ: x=π4+πk;x=arctan(3)+πk,kZx equals negative the fraction with numerator pi and denominator 4 end-fraction plus pi k ; space x equals negative arc tangent 3 plus pi k comma k is an element of the integers Могу составить для вас аналогичные задачи для закрепления материала или разобрать любой из этапов решения более подробно.

Форма ответа

Ваш аватар