Тема . Тригонометрия

Преобразования тригонометрических выражений

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#125177

Найдите все решения уравнения

   3       3        3                            3
cos(πx)+ cos(2πx)− cos(4πx)=(cos(πx)+cos(2πx)− cos(4πx)),

принадлежащие отрезку [0.3;1.6].

Источники: Ломоносов - 2025, 11.4 (см. olymp.msu.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Хм, кажется будет полезно в этой задаче сделать замену. Давайте так и поступим! Заменим cos(πx) на a, cos(2πx) на b, -cos(4πx) на c. Теперь подумаем, когда такое равенство может выполняться.

Подсказка 2

Да, как бы ни было страшно, надо раскрыть скобки и привести подобные слагаемые. Затем полученное выражение легко разложится на множители! Действительно, уравнение имеет решение тогда и только тогда, когда какая-то из сумм(a + b, b + c, a + c) равна 0.

Подсказка 3

Не забудем формулу разности косинусов и решим каждое из получившихся уравнений, затем отберём корни, принадлежащие промежутку из условия.

Показать ответ и решение

Так как

       3   3   3  3     2    2    2    2    2    2
(a +b+ c)− (a +b + c)= 3ab +3a c+3b a+3b c+3c a+ 3c b+ 6abc= 3(a+ b)(b+ c)(a+c),

то либо cos(πx)+cos(2πx)= 0,  либо cos(2πx)− cos(4πx)= 0,  либо cos(πx)− cos(4πx)= 0.

В первом случае

cos(2πx)=cos(π − πx)

⌊ 2πx =π − πx +2πk, k ∈ℤ
⌈
  2πx =πx − π +2πk, k ∈ℤ

⌊     1  2k
|⌈ x = 3 + 3-, k ∈ℤ
  x =− 1+ 2k,  k∈ℤ

Во втором случае

cos(2πx)= cos(4πx)

⌊
⌈ 4πx= 2πx+ 2πk,  k∈ℤ
  4πx= −2πx+ 2πk, k∈ ℤ

⌊
  x= k, k∈ ℤ
|⌈    k
  x= 3, k ∈ℤ

В третьем случае

cos(πx)= cos(4πx)

⌊ 4πx =πx +2πk, k ∈ℤ
⌈
  4πx =− πx+2πk, k ∈ℤ

⌊    2k
| x =-3 , k∈ ℤ
|⌈    2k
  x =-5 , k∈ ℤ

В указанный промежуток попадают корни

  1 2  4 2 4 6  8
1,3,3, 3,5,5,5 ,5
Ответ:

 1, 1, 2, 4, 2, 4, 6, 8
  3  3 3 5 5  5 5

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!