Sin2xsin4xsin6x=1/4sin4x

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения уравнения sin(2x)sin(4x)sin(6x)=14sin(4x)sine 2 x sine 4 x sine 6 x equals one-fourth sine 4 x воспользуемся методами разложения на множители и тригонометрическими тождествами. 1. Перенос слагаемых и вынесение общего множителя Перенесем все части уравнения в левую сторону: sin(2x)sin(4x)sin(6x)14sin(4x)=0sine 2 x sine 4 x sine 6 x minus one-fourth sine 4 x equals 0 Вынесем общий множитель sin(4x)sine 4 x за скобки: sin(4x)(sin(2x)sin(6x)14)=0sine 4 x center dot open paren sine 2 x sine 6 x minus one-fourth close paren equals 0 Это уравнение распадается на два случая. 2. Решение первого случая: sin(4x)=0sine 4 x equals 0 Это простейшее тригонометрическое уравнение: 4x=πn, где nZ4 x equals pi n comma где n is an element of the integers x=πn4x equals the fraction with numerator pi n and denominator 4 end-fraction 3. Решение второго случая: sin(2x)sin(6x)14=0sine 2 x sine 6 x minus one-fourth equals 0 Преобразуем произведение синусов в разность косинусов по формуле sin(α)sin(β)=12(cos(αβ)cos(α+β))sine open paren alpha close paren sine open paren beta close paren equals one-half open paren cosine open paren alpha minus beta close paren minus cosine open paren alpha plus beta close paren close paren : 12(cos(2x6x)cos(2x+6x))=14one-half open paren cosine open paren 2 x minus 6 x close paren minus cosine open paren 2 x plus 6 x close paren close paren equals one-fourth 12(cos(-4x)cos(8x))=14one-half open paren cosine negative 4 x minus cosine 8 x close paren equals one-fourth Учитывая четность косинуса ( cos(-4x)=cos(4x)cosine negative 4 x equals cosine 4 x) и умножая обе части на 2: cos(4x)cos(8x)=12cosine 4 x minus cosine 8 x equals one-half Используем формулу двойного угла для косинуса cos(8x)=2cos2(4x)1cosine 8 x equals 2 cosine squared 4 x minus 1: cos(4x)(2cos2(4x)1)=12cosine 4 x minus open paren 2 cosine squared 4 x minus 1 close paren equals one-half -2cos2(4x)+cos(4x)+1=12negative 2 cosine squared 4 x plus cosine 4 x plus 1 equals one-half 2cos2(4x)cos(4x)12=02 cosine squared 4 x minus cosine 4 x minus one-half equals 0 Умножим на 2 для удобства: 4cos2(4x)2cos(4x)1=04 cosine squared 4 x minus 2 cosine 4 x minus 1 equals 0Пусть t=cos(4x)t equals cosine 4 x, где |t|1the absolute value of t end-absolute-value is less than or equal to 1. Получаем квадратное уравнение: 4t22t1=04 t squared minus 2 t minus 1 equals 0 D=(-2)244(-1)=4+16=20cap D equals open paren negative 2 close paren squared minus 4 center dot 4 center dot open paren negative 1 close paren equals 4 plus 16 equals 20 t=2±208=2±258=1±54t equals the fraction with numerator 2 plus or minus the square root of 20 end-root and denominator 8 end-fraction equals the fraction with numerator 2 plus or minus 2 the square root of 5 end-root and denominator 8 end-fraction equals the fraction with numerator 1 plus or minus the square root of 5 end-root and denominator 4 end-fraction Оба значения подходят по модулю, так как 1+540.81the fraction with numerator 1 plus the square root of 5 end-root and denominator 4 end-fraction is approximately equal to 0.81 и 154-0.31the fraction with numerator 1 minus the square root of 5 end-root and denominator 4 end-fraction is approximately equal to negative 0.31 . Эти значения соответствуют косинусам углов 3636 raised to the composed with power и 7272 raised to the composed with power (точнее, π5the fraction with numerator pi and denominator 5 end-fraction и 3π5the fraction with numerator 3 pi and denominator 5 end-fraction ):

  • Для t1=1+54t sub 1 equals the fraction with numerator 1 plus the square root of 5 end-root and denominator 4 end-fraction :
    cos(4x)=cos(π5)4x=±π5+2πkx=±π20+πk2cosine 4 x equals cosine open paren the fraction with numerator pi and denominator 5 end-fraction close paren ⟹ 4 x equals plus or minus the fraction with numerator pi and denominator 5 end-fraction plus 2 pi k ⟹ x equals plus or minus the fraction with numerator pi and denominator 20 end-fraction plus the fraction with numerator pi k and denominator 2 end-fraction Для t2=154t sub 2 equals the fraction with numerator 1 minus the square root of 5 end-root and denominator 4 end-fraction :
    cos(4x)=cos(3π5)4x=±3π5+2πkx=±3π20+πk2cosine 4 x equals cosine open paren the fraction with numerator 3 pi and denominator 5 end-fraction close paren ⟹ 4 x equals plus or minus the fraction with numerator 3 pi and denominator 5 end-fraction plus 2 pi k ⟹ x equals plus or minus the fraction with numerator 3 pi and denominator 20 end-fraction plus the fraction with numerator pi k and denominator 2 end-fraction

Итоговый ответ:

  1. x=πn4x equals the fraction with numerator pi n and denominator 4 end-fraction x=±π20+πk2x equals plus or minus the fraction with numerator pi and denominator 20 end-fraction plus the fraction with numerator pi k and denominator 2 end-fraction x=±3π20+πk2x equals plus or minus the fraction with numerator 3 pi and denominator 20 end-fraction plus the fraction with numerator pi k and denominator 2 end-fraction
    Где n,kZn comma k is an element of the integers.

Я могу помочь с решением других тригонометрических уравнений или систем. Хотите разобрать еще один пример?

Форма ответа

Ваш аватар