Решите уравнения методом введения дополнительных углов:3sinx-4cosx=5

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения уравнения вида asinx+bcosx=ca sine x plus b cosine x equals c методом введения вспомогательного угла, необходимо преобразовать левую часть так, чтобы она приняла вид синуса или косинуса суммы (разности) двух углов. 1. Нормировка уравнения Уравнение имеет вид 3sinx4cosx=53 sine x minus 4 cosine x equals 5. Найдем значение a2+b2the square root of a squared plus b squared end-root , где a=3,b=4a equals 3 comma b equals 4: 32+(-4)2=9+16=25=5the square root of 3 squared plus open paren negative 4 close paren squared end-root equals the square root of 9 plus 16 end-root equals the square root of 25 end-root equals 5 Разделим обе части уравнения на 5: 35sinx45cosx=55three-fifths sine x minus four-fifths cosine x equals five-fifths 35sinx45cosx=1three-fifths sine x minus four-fifths cosine x equals 1 2. Введение вспомогательного угла Пусть существует такой угол φphi, что:

  • cosφ=35cosine phi equals three-fifths sinφ=45sine phi equals four-fifths

Так как сумма квадратов этих чисел равна единице ( 925+1625=19 over 25 end-fraction plus 16 over 25 end-fraction equals 1 ), такой угол действительно существует. В данном случае φ=arcsin45phi equals arc sine four-fifths (или arccos35arc cosine three-fifths ). Подставим эти значения в уравнение: cosφsinxsinφcosx=1cosine phi center dot sine x minus sine phi center dot cosine x equals 13. Свертывание по формуле синуса разности Используем тригонометрическую формулу sin(xφ)=sinxcosφcosxsinφsine open paren x minus phi close paren equals sine x cosine phi minus cosine x sine phi: sin(xφ)=1sine open paren x minus phi close paren equals 14. Решение простейшего уравнения Для уравнения sin(t)=1sine t equals 1 общее решение имеет вид t=π2+2πk,kZt equals the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction plus 2 pi k comma k is an element of the integers . В нашем случае: xφ=π2+2πkx minus phi equals the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction plus 2 pi k x=π2+φ+2πkx equals the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction plus phi plus 2 pi k 5. Окончательный ответ Подставим значение φ=arcsin45phi equals arc sine four-fifths : x=π2+arcsin45+2πk,kZx equals the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction plus arc sine four-fifths plus 2 pi k comma k is an element of the integers Ответ: x=π2+arcsin0.8+2πk,kZx equals the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction plus arc sine 0.8 plus 2 pi k comma k is an element of the integers . Хотите, чтобы я решил другое уравнение аналогичным методом или разобрал более сложный случай?

Форма ответа

Ваш аватар