Тема 13. Решение уравнений

13.12 Тригонометрические/показательные/логарифмические: смешанного типа

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела решение уравнений
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#81171

а) Решите уравнение  log2(cos2x+ 2x− 11) =log2(2x − 15 − 5 cosx).

б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие промежутку [log2500;log21000].

Показать ответ и решение

а) Уравнение равносильно системе

pict

Решим уравнение системы:

cos2x+ 2x− 11= 2x− 15− 5cosx
      cos2x= −4 − 5 cosx

   2cos2x− 1+ 4+ 5cosx= 0
        2
     2cosx + 5cosx +3 = 0
    (2cosx + 3)(cosx + 1)= 0
         ⌊
          cosx= − 3
         ⌈cosx= − 21

          cosx= −1

      x =− π+ 2πk, k ∈ ℤ

Решим неравенство системы, учитывая cosx = −1:

 x
2 − 15− 5cosx> 0
  2x− 15+ 5> 0
      x
     2 > 10
    x> log210

Таким образом,

{
  x= − π+ 2πk, k ∈ ℤ
  x> log10
       2

Мы знаем, что 0 < log210,  значит, k ≤ 0  не подходят. Рассмотрим k = 1.  Тогда x= π.  Сравним π  и log210.

Заметим, что π < 3,2.  Тогда нужно сравнить 3,2 и log210,  или 23,2  и 10:

  23,2∨ 10
    1
 8⋅25 ∨10
    1  5
  2 5 ∨ 4
    (  )5
 2 ∨  5
      4
      55
  2 ∨210
   11  5
  2  ∨5
2048< 3125

Таким образом, π < 3,2< log210.  Значит, k = 1  тоже не подходит. Если же k ≥ 2,  то

x = −π +2πk ≥ 3π > 9> 4 =
     = log216> log210

Следовательно, x =− π+ 2πk,  где k ∈ℤ  и k ≥ 2.

б) Из пункта а) мы знаем, что при k ∈ ℤ  и k ≥2  имеет место неравенство x > log210.

Рассмотрим k = 2.  Тогда x =3π.  Заметим, что

3π > 9= log229 =log2512> log2500

При этом из пункта а) мы знаем, что π < log210,  тогда

log21000= log2103 = 3log210> 3π

Таким образом, 3π ∈[log2500;log21000].

Рассмотрим k ≥3.  Тогда

 x= −π + 2πk ≥ 5π > 15> 10=
= log 210 = log 1024> log 1000
    2       2         2

Таким образом, в промежутке [log2500;log21000]  лежит только x= 3π.

Ответ:

а) x = −π +2πk,  где k ∈ ℤ  и k ≥ 2

б) 3π

Критерии оценки

Содержание критерия

Балл

Обоснованно получены верные ответы в обоих пунктах

2

Обоснованно получен верный ответ в пункте а)

1

ИЛИ

получены неверные ответы из-за вычислительной ошибки, но при этом имеется верная последовательность всех шагов решения обоих пунктов: пункта а) и пункта б)

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!