а) Решите уравнение $\frac{( \cos x + \sin x ) ^2 - \sin 2x}{\cos в степени 4 x - \dfrac14 \sin ^2 2x} = 2$
б) Найдите все корни уравнения, принадлежащие отрезку $[ - \pi ; $\frac{3 \pi}{4}$ ]$
б) Найдите все корни уравнения, принадлежащие отрезку $[ - \pi ; $\frac{3 \pi}{4}$ ]$
💡 Пошаговый разбор и решение:
Преобразуем числитель дроби из левой части уравнения:
$( \cos x + \sin x ) ^2 - \sin 2x = \cos ^2 x + 2 \sin x \cos x + \sin ^2 x - 2 \sin x \cos x = 1$
Преобразуем знаменатель дроби:
$\cos в степени 4 x + \dfrac14 \sin ^2 2x = \cos в степени 4 x - \sin ^2 x \cos ^2 x= \cos ^2 x ( \cos ^2 x - \sin ^2 x ) = \cos ^2 x \cos 2x$
Знаменатель равен нулю при $x= $\frac{\pi}{2}$ + \pi n$ и при $x= $\frac{\pi}{4}$ + \frac{\pi n}{2}$ $n принадлежит Z$
Преобразуем уравнение при условии, что знаменатель отличен от нуля. Получим:
$\frac{1}{} \cos ^2 x \cos 2x = 2 = сильно 1 = 2 \cos ^2 x \cos 2x = сильно ( \cos 2x + 1 ) \cos 2x=1 = сильно$
$ = сильно \cos ^2 2x + \cos 2x - 1=0 = сильно \left[ \begin{array}{l} \cos 2x= \frac{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента + 1}{2} , \cos 2x= \frac{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента - 1}{2} \end{array} \right. . \underset | \cos 2x| меньше или = 1 \mathop = сильно \cos 2x= \frac{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента - 1}{2} = сильно$
$ = сильно 2x=\pm \arccos \frac{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента - 1}{2} + 2 \pi k = сильно x=\pm $\frac{1}{2}$ \arccos \frac{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента - 1}{2} + \pi k,k принадлежит Z$
Ясно, что найденные решения не обращают знаменатель в нуль.
б) Пусть $альфа = $\frac{1}{2}$ \arccos \frac{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента - 1}{2}$ тогда $x = \pm альфа + \pi k$ Поскольку $0 меньше \arccos \frac{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента - 1}{2} меньше \frac{\pi}{2}$ заключаем, что
$0 меньше альфа меньше \frac{\pi}{4}$
$ - $\frac{\pi}{4}$ меньше - альфа меньше 0$
Рассмотрим серию $x = альфа + \pi k$ Поскольку $альфа + \pi больше \pi$ значения $k больше или = 1$ не лежат на отрезке $[ - \pi ; $\frac{3 \pi}{4}$ ]$ Числа α и $альфа - \pi$ лежат на заданном отрезке, а число $альфа - 2 \pi меньше - \frac{7 \pi}{4}$ то есть значения $k меньше или = - 2$ не подходят.
Для серии $x = - альфа + \pi k$ получаем, что $ - альфа + \pi больше \frac{3 \pi}{4}$ а значит, значения $k больше или = 1$ не подходят. Число $ - альфа$ лежит на заданном отрезке, а число $альфа - \pi меньше - \pi$ то есть значения $k меньше или = - 1$ не подходят.
Таким образом, заданному отрезку принадлежат числа $\frac{1}{2} \arccos \frac{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента - 1}{2}$ $ - $\frac{1}{2}$ \arccos \frac{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента - 1}{2}$ $\frac{1}{2} \arccos \frac{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента - 1}{2} - \pi$
Ответ:
a) $\{ - $\frac{1}{2}$ \arccos \frac{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента - 1}{2} + \pi k, $\frac{1}{2}$ \arccos \frac{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента - 1}{2} + \pi k : k принадлежит Z \}$
б) $\frac{1}{2} \arccos \frac{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента - 1}{2}$ $ - $\frac{1}{2}$ \arccos \frac{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента - 1}{2}$ $\frac{1}{2} \arccos \frac{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента - 1}{2} - \pi$
$( \cos x + \sin x ) ^2 - \sin 2x = \cos ^2 x + 2 \sin x \cos x + \sin ^2 x - 2 \sin x \cos x = 1$
Преобразуем знаменатель дроби:
$\cos в степени 4 x + \dfrac14 \sin ^2 2x = \cos в степени 4 x - \sin ^2 x \cos ^2 x= \cos ^2 x ( \cos ^2 x - \sin ^2 x ) = \cos ^2 x \cos 2x$
Знаменатель равен нулю при $x= $\frac{\pi}{2}$ + \pi n$ и при $x= $\frac{\pi}{4}$ + \frac{\pi n}{2}$ $n принадлежит Z$
Преобразуем уравнение при условии, что знаменатель отличен от нуля. Получим:
$\frac{1}{} \cos ^2 x \cos 2x = 2 = сильно 1 = 2 \cos ^2 x \cos 2x = сильно ( \cos 2x + 1 ) \cos 2x=1 = сильно$
$ = сильно \cos ^2 2x + \cos 2x - 1=0 = сильно \left[ \begin{array}{l} \cos 2x= \frac{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента + 1}{2} , \cos 2x= \frac{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента - 1}{2} \end{array} \right. . \underset | \cos 2x| меньше или = 1 \mathop = сильно \cos 2x= \frac{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента - 1}{2} = сильно$
$ = сильно 2x=\pm \arccos \frac{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента - 1}{2} + 2 \pi k = сильно x=\pm $\frac{1}{2}$ \arccos \frac{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента - 1}{2} + \pi k,k принадлежит Z$
Ясно, что найденные решения не обращают знаменатель в нуль.
б) Пусть $альфа = $\frac{1}{2}$ \arccos \frac{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента - 1}{2}$ тогда $x = \pm альфа + \pi k$ Поскольку $0 меньше \arccos \frac{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента - 1}{2} меньше \frac{\pi}{2}$ заключаем, что
$0 меньше альфа меньше \frac{\pi}{4}$
$ - $\frac{\pi}{4}$ меньше - альфа меньше 0$
Рассмотрим серию $x = альфа + \pi k$ Поскольку $альфа + \pi больше \pi$ значения $k больше или = 1$ не лежат на отрезке $[ - \pi ; $\frac{3 \pi}{4}$ ]$ Числа α и $альфа - \pi$ лежат на заданном отрезке, а число $альфа - 2 \pi меньше - \frac{7 \pi}{4}$ то есть значения $k меньше или = - 2$ не подходят.
Для серии $x = - альфа + \pi k$ получаем, что $ - альфа + \pi больше \frac{3 \pi}{4}$ а значит, значения $k больше или = 1$ не подходят. Число $ - альфа$ лежит на заданном отрезке, а число $альфа - \pi меньше - \pi$ то есть значения $k меньше или = - 1$ не подходят.
Таким образом, заданному отрезку принадлежат числа $\frac{1}{2} \arccos \frac{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента - 1}{2}$ $ - $\frac{1}{2}$ \arccos \frac{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента - 1}{2}$ $\frac{1}{2} \arccos \frac{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента - 1}{2} - \pi$
Ответ:
a) $\{ - $\frac{1}{2}$ \arccos \frac{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента - 1}{2} + \pi k, $\frac{1}{2}$ \arccos \frac{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента - 1}{2} + \pi k : k принадлежит Z \}$
б) $\frac{1}{2} \arccos \frac{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента - 1}{2}$ $ - $\frac{1}{2}$ \arccos \frac{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента - 1}{2}$ $\frac{1}{2} \arccos \frac{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента - 1}{2} - \pi$
Правильный ответ:
a) $левая фигурная скобка минус дробь: числитель: 1, знаменатель: 2 конец дроби арккосинус дробь: числитель: корень из: начало аргумента: 5 конец аргумента минус 1, знаменатель: 2 конец дроби плюс Пи k, дробь: числитель: 1, знаменатель: 2 конец дроби арккосинус дробь: числитель: корень из: начало аргумента: 5 конец аргумента минус 1, знаменатель: 2 конец дроби плюс Пи k : k принадлежит Z правая фигурная скобка$
б) $дробь: числитель: 1, знаменатель: 2 конец дроби арккосинус дробь: числитель: корень из: начало аргумента: 5 конец аргумента минус 1, знаменатель: 2 конец дроби$ $минус дробь: числитель: 1, знаменатель: 2 конец дроби арккосинус дробь: числитель: корень из: начало аргумента: 5 конец аргумента минус 1, знаменатель: 2 конец дроби$ $дробь: числитель: 1, знаменатель: 2 конец дроби арккосинус дробь: числитель: корень из: начало аргумента: 5 конец аргумента минус 1, знаменатель: 2 конец дроби минус Пи$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 69210 • Задание №15
Точка О — центр окружности, описанной около треугольника АВС, а ВН — высота этого треугольника.
а) Докажите...
ID 70745 • Задание №18
Найдите все значения параметра a, при которых уравнение
$тангенс дробь: числитель: Пи x, знаменатель: 2 конец...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Обоснованно получены верные ответы в обоих пунктах | 2
Обоснованно получен верный ответ в пункте а),
ИЛИ
получены неверные ответы из-за вычислительной ошибки, но при этом имеется верная последовательность всех шагов решения пункта а) и пункта б) | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше | 0
Максимальный балл | 2
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Обоснованно получены верные ответы в обоих пунктах | 2
Обоснованно получен верный ответ в пункте а),
ИЛИ
получены неверные ответы из-за вычислительной ошибки, но при этом имеется верная последовательность всех шагов решения пункта а) и пункта б) | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше | 0
Максимальный балл | 2
🔗 Другие задания линии №8 по предмету Математика. Профильный уровень:
ID 65880
Материальная точка движется прямолинейно по закону $x левая круглая скобка t правая круглая ско...
ID 65881
Материальная точка движется прямолинейно по закону $x левая круглая скобка t правая круглая ско...
ID 65882
Материальная точка движется прямолинейно по закону $x левая круглая скобка t правая круглая ско...
ID 65883
Материальная точка движется прямолинейно по закону $x левая круглая скобка t правая круглая ско...
ID 65884
Материальная точка движется прямолинейно по закону $x левая круглая скобка t правая круглая ско...