Тема 13. Решение уравнений

13.04 Тригонометрические: сведение к квадратному или кубическому уравнению

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#405

a) Решите уравнение

sin3 x + (1 + π )sin2x + (π − 2) sin x − 2π = 0

б) Найдите все его корни, принадлежащие промежутку (      )
  π-
  3;4π .

Показать ответ и решение

ОДЗ: x  – произвольное. Решим на ОДЗ:

а) Данное уравнение является уравнением третьей степени относительно sinx  . Сделаем замену

sin x = t.

В новых переменных уравнение примет вид:

 3          2
t +  (1 + π )t + (π − 2)t − 2π = 0.

Можно угадать один из корней этого уравнения t = 1  . Знание этого корня позволяет вынести за скобку выражение (t − 1)  при помощи деления многочлена t3 + (1 + π )t2 + (π − 2)t − 2π  на (t − 1)  столбиком:

t3 + (1 + π)t2 + (π − 2 )t − 2π  |       t − 1
  3          2                  |--2----------------
 t-−--------t2                  | t +  (2 + π )t + 2π
      (2 + π )t2 + (π − 2)t      |
      (2 +-π-)t-−-(2-+-π)t      |
                     2πt − 2π   |
                     2πt-−-2π-  |
                            0   |

Для дальнейшего разложения на множители необходимо найти корни квадратного уравнения

t2 + (2 + π)t + 2π = 0.

По теореме Виета сумма его корней равна − (2 + π)  , а их произведение равно 2π  , откуда подбираются корни t1 = − 2, t2 = − π  .

Таким образом,

t3 + (1 + π )t2 + (π − 2)t − 2 π = (t − 1 )(t + 2)(t + π ).

Произведение выражений равно нулю в том и только том случае, когда хотя бы одно из них равно нулю и все они не теряют смысл, следовательно, корнями уравнения

t3 + (1 + π)t2 + (π − 2 )t − 2π = 0

являются t =  − 2, t = − π,t  = 1
 1        2        3  .

 

Возвращаясь к старым переменным, находим, что корнями исходного уравнения являются те  x  , при которых выполнено по крайней мере одно из условий: или sinx = − 2  , или sinx = − π  , или sin x = 1  .

Так как − 1 ≤  sin x ≤ 1  , то у уравнений sin x = − 2  и sin x = − π  нет корней, тогда

sin x = 1.

Решения этого уравнения имеют вид x =  π-+ 2πk
     2  , где k ∈ ℤ  .

 

б)

π- < π-+ 2 πk < 4π      ⇔      1-<  1-+ 2k < 4      ⇔
3    2                         3    2
       1    1             1               1
⇔      --−  --< 2k <  4 − --    ⇔       − ---< k < 1,75,
       3    2             2               12
но k ∈ ℤ  , тогда подходят только корни при k =  0  и k = 1  : x  = π-
 1    2  , x  = 5π-
 2    2  .
Ответ:

а) π
--+  2πk
2  , где k ∈ ℤ  .

б) π
--
2  , 5π
---
 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!