Тема Бельчонок

Тригонометрия на Бельчонке

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#94773

Решите уравнение

   2
3sin x− 3cosx− 6 sinx+ 2sin2x+ 3= 0.

Источники: Бельчонок - 2021, 11.2 (см. dovuz.sfu-kras.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

В уравнении встречаются как sin(x), так и cos(x), поэтому не получается так просто свести всё к одной переменной... Формулки тоже особо не применить тут, разве что синус двойного расписать. Тогда как тут можно попробовать решить, какие методы остаются?

Подсказка 2

Ага, остаётся метод оценки и разложение на множители. И если немного подумать, можно понять, что оценка тут ни к чему не приводит, тогда остаётся раскладывать на множители!

Подсказка 3

Тут можно воспользоваться методом неопределённых коэффициентов. Мы хотим получить sin²(x), тогда можем поставить в обе скобки sin(x) с коэффами A и B перед ними, при этом B сразу выражается через А. 3 можно расписывать по-разному, применяя основное тригонометрическое тождество, рассмотрите несколько способов.

Подсказка 4

Ура, разложили на множители! Остаётся решить парочку несложных уравнений (помните же про метод вспомогательного угла?) и записать ответ!

Интересный способ решения!

Угадывать разложение на множители, конечно, весело, но есть ещё один способ решения! Можно записать левую часть как стандартный тригонометрический многочлен (погуглите) и выразить скобку с sin(2x) и cos(2x) через скобку с sin(x) и cos(x) (вам может помочь возведение в квадрат). Тогда можно будет ввести замену и решить уравнение!

Показать ответ и решение

Запишем левую часть уравнения как стандартный тригонометрический многочлен:

(4sin2x− 3cos2x)− 6(2sinx +cosx)+9= 0

Обозначим линейную часть (без коэффициента -6 ) через y  :

y = 2sin x+cosx

и посчитаем величину y2  (при этом запишем её как стандартный тригонометрический многочлен):

y2 =4sin2 x+4sinxcosx +cos2x = 41− cos2x+ 2sin2x+ 1+-cos2x = 1(4sin 2x − 3cos2x)+ 5
                               2               2      2               2

Видно, что квадратный блок исходного уравнения может быть выражен через квадрат линейного блока:

                2
4sin2x− 3cos2x= 2y − 5

Поэтому наше уравнение можно решать с помощью новой неизвестной y = 2sinx +cosx  :

y2− 3y +2 =0⇔  y = 1 или y = 2

Возвращаясь к основной неизвестной x  , мы получим совокупность из двух уравнений:

[
  2sinx+ cosx =1
  2sinx+ cosx =2

⌊            1-   1-
⌈ cos(x− arccos √15)= √25
  cos(x− arccos √5)= √5

⌊
⌈ x− arccos√15-= ±arccos√15 +2πk,k∈ℤ
  x− arccos√15-)=± arccos 2√5 + 2πk,k∈ ℤ

⌊
  x = π2 + 2πk,k ∈ℤ
||| x = 2πk,k∈ ℤ
|⌈ x = 2arccos√15-+2πk,k∈ ℤ
  x = − π2 + 2arccos√15 + 2πk,k ∈ℤ
Ответ:

 π + 2πk,2πk,2arccos√1 +2πk,− π +2arccos√1 +2πk, k∈ ℤ
 2               5       2         5

Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!