Sinx x cosx+2sin^2x=cos^2x

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения уравнения sinxcosx+2sin2x=cos2xsine x cosine x plus 2 sine squared x equals cosine squared x воспользуемся методом решения однородных тригонометрических уравнений второй степени. 1. Перенос всех слагаемых в одну часть Перенесем все члены уравнения в левую часть, чтобы приравнять выражение к нулю: sinxcosx+2sin2xcos2x=0sine x cosine x plus 2 sine squared x minus cosine squared x equals 02. Определение метода решения Данное уравнение является однородным уравнением второй степени (каждое слагаемое имеет суммарную степень переменных, равную 2). Такие уравнения обычно решаются путем деления на cos2xcosine squared x или sin2xsine squared x. Прежде чем делить на cos2xcosine squared x, необходимо убедиться, что cosx0cosine x is not equal to 0. Если cosx=0cosine x equals 0, то уравнение приняло бы вид 2sin2x=02 sine squared x equals 0, что означало бы sinx=0sine x equals 0. Однако sinxsine x и cosxcosine x не могут быть равны нулю одновременно (согласно основному тригонометрическому тождеству sin2x+cos2x=1sine squared x plus cosine squared x equals 1). Следовательно, cosx0cosine x is not equal to 0, и мы можем безопасно делить. 3. Деление на cos2xcosine squared x Разделим каждое слагаемое на cos2xcosine squared x: sinxcosxcos2x+2sin2xcos2xcos2xcos2x=0the fraction with numerator sine x cosine x and denominator cosine squared x end-fraction plus the fraction with numerator 2 sine squared x and denominator cosine squared x end-fraction minus cosine squared x over cosine squared x end-fraction equals 0 Используя определения tanx=sinxcosxtangent x equals sine x over cosine x end-fraction и tan2x=sin2xcos2xtangent squared x equals sine squared x over cosine squared x end-fraction , получаем: tanx+2tan2x1=0tangent x plus 2 tangent squared x minus 1 equals 04. Решение квадратного уравнения Упорядочим уравнение относительно tanxtangent x: 2tan2x+tanx1=02 tangent squared x plus tangent x minus 1 equals 0Пусть t=tanxt equals tangent x. Тогда имеем квадратное уравнение: 2t2+t1=02 t squared plus t minus 1 equals 0Найдем дискриминант Dcap D: D=b24ac=1242(-1)=1+8=9cap D equals b squared minus 4 a c equals 1 squared minus 4 center dot 2 center dot open paren negative 1 close paren equals 1 plus 8 equals 9Находим корни tt: t1=-1+922=-1+34=24=12t sub 1 equals the fraction with numerator negative 1 plus the square root of 9 end-root and denominator 2 center dot 2 end-fraction equals the fraction with numerator negative 1 plus 3 and denominator 4 end-fraction equals two-fourths equals one-half t2=-1922=-134=-44=-1t sub 2 equals the fraction with numerator negative 1 minus the square root of 9 end-root and denominator 2 center dot 2 end-fraction equals the fraction with numerator negative 1 minus 3 and denominator 4 end-fraction equals negative 4 over 4 end-fraction equals negative 1 5. Обратная подстановка и нахождение xx Случай 1: tanx=12tangent x equals one-half x=arctan(12)+πn,nZx equals arc tangent one-half plus pi n comma space n is an element of the integers Случай 2: tanx=-1tangent x equals negative 1 x=arctan(-1)+πk,kZx equals arc tangent negative 1 plus pi k comma space k is an element of the integers x=π4+πk,kZx equals negative the fraction with numerator pi and denominator 4 end-fraction plus pi k comma space k is an element of the integers Ответ: x1=arctan(0.5)+πnx sub 1 equals arc tangent 0.5 plus pi n x2=π4+πkx sub 2 equals negative the fraction with numerator pi and denominator 4 end-fraction plus pi k где n,kn comma k — целые числа ( Zthe integers). Хотите, чтобы я отобрал корни этого уравнения на конкретном числовом промежутке?

Форма ответа

Ваш аватар