а) Решите уравнение $\cos 3x \cdot \cos 2x = \cos x$
б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку $[ - $\frac{7 \pi}{2}$ ; - $\frac{11 \pi}{4}$ ]$
б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку $[ - $\frac{7 \pi}{2}$ ; - $\frac{11 \pi}{4}$ ]$
💡 Пошаговый разбор и решение:
а) Преобразуем произведение \cos ов в сумму:
$\cos 3x \cos 2x= \cos x = сильно $\frac{1}{2}$ ( \cos 5x + \cos x ) = \cos x = сильно$
$ = сильно \cos 5x= \cos x = сильно \left[ \begin{array}{l} 5x=x + 2 \pi k, 5x= - x + 2 \pi n \end{array} \right. . = сильно \left[ \begin{array}{l} x= $\frac{\pi k}{2}$ ,x= $\frac{\pi n}{3}$ , \end{array} \right. . k, n принадлежит Z$ $\cos 3x \cos 2x= \cos x = сильно$
$ = сильно $\frac{1}{2}$ ( \cos 5x + \cos x ) = \cos x = сильно \cos 5x= \cos x = сильно$
$ = сильно \left[ \begin{array}{l} 5x=x + 2 \pi k, 5x= - x + 2 \pi n \end{array} \right. . = сильно \left[ \begin{array}{l} x= $\frac{\pi k}{2}$ ,x= $\frac{\pi n}{3}$ , \end{array} \right. . k, n принадлежит Z$
б) Чтобы отобрать корни, принадлежащие отрезку $[ - $\frac{7 \pi}{2}$ ; - $\frac{11 \pi}{4}$ ]$ возьмем $k = - 8, - 7, - 6, - 5$ и $n = - 11, - 10, - 9, - 8$ получим:
$ - 4 \pi меньше - $\frac{11 \pi}{3}$ меньше - $\frac{7 \pi}{2}$ меньше - $\frac{10 \pi}{3}$ меньше - 3 \pi меньше - $\frac{11 \pi}{4}$ меньше - \frac{5 \pi }4 меньше - \frac{{}{8} \pi ,}{3}$
Ответ: а) $\{ $\frac{\pi k}{3}$ ; $\frac{\pi}{2}$ + 2 \pi k:k принадлежит Z \}$ б) $ - \frac{7 \pi}{2}$ $ - \frac{10 \pi}{3}$ $ - 3 \pi$
Примечание.
Некоторые решения уравнения одновременно содержатся в обеих найденных сериях. Чтобы не было повторений, ответ можно записать в виде $x= \frac{\pi k}{3}$ $x= $\frac{\pi}{2}$ + \pi k$
Приведем идею другого решения.
Используем формулы \cos а двойного и тройного угла, получим:
$2 ( 4 \cos ^3 x - 3 \cos x ) ( 2 \cos ^2 x - 1 ) = \cos x$
заменой $t = \cos x$ сведем уравнение к уравнению $4t в степени 5 - 5t ^3 + t=0$ решив которой находим: $t = 0$ $t = \pm1$ $t = \pm \frac{1}{2}$ откуда:
$\cos x=0$
$\cos x= - 1$
$\cos x=1$
$\cos x= - 1/2$
$\cos x=1/2$
что и дает ответ.
$\cos 3x \cos 2x= \cos x = сильно $\frac{1}{2}$ ( \cos 5x + \cos x ) = \cos x = сильно$
$ = сильно \cos 5x= \cos x = сильно \left[ \begin{array}{l} 5x=x + 2 \pi k, 5x= - x + 2 \pi n \end{array} \right. . = сильно \left[ \begin{array}{l} x= $\frac{\pi k}{2}$ ,x= $\frac{\pi n}{3}$ , \end{array} \right. . k, n принадлежит Z$ $\cos 3x \cos 2x= \cos x = сильно$
$ = сильно $\frac{1}{2}$ ( \cos 5x + \cos x ) = \cos x = сильно \cos 5x= \cos x = сильно$
$ = сильно \left[ \begin{array}{l} 5x=x + 2 \pi k, 5x= - x + 2 \pi n \end{array} \right. . = сильно \left[ \begin{array}{l} x= $\frac{\pi k}{2}$ ,x= $\frac{\pi n}{3}$ , \end{array} \right. . k, n принадлежит Z$
б) Чтобы отобрать корни, принадлежащие отрезку $[ - $\frac{7 \pi}{2}$ ; - $\frac{11 \pi}{4}$ ]$ возьмем $k = - 8, - 7, - 6, - 5$ и $n = - 11, - 10, - 9, - 8$ получим:
$ - 4 \pi меньше - $\frac{11 \pi}{3}$ меньше - $\frac{7 \pi}{2}$ меньше - $\frac{10 \pi}{3}$ меньше - 3 \pi меньше - $\frac{11 \pi}{4}$ меньше - \frac{5 \pi }4 меньше - \frac{{}{8} \pi ,}{3}$
Ответ: а) $\{ $\frac{\pi k}{3}$ ; $\frac{\pi}{2}$ + 2 \pi k:k принадлежит Z \}$ б) $ - \frac{7 \pi}{2}$ $ - \frac{10 \pi}{3}$ $ - 3 \pi$
Примечание.
Некоторые решения уравнения одновременно содержатся в обеих найденных сериях. Чтобы не было повторений, ответ можно записать в виде $x= \frac{\pi k}{3}$ $x= $\frac{\pi}{2}$ + \pi k$
Приведем идею другого решения.
Используем формулы \cos а двойного и тройного угла, получим:
$2 ( 4 \cos ^3 x - 3 \cos x ) ( 2 \cos ^2 x - 1 ) = \cos x$
заменой $t = \cos x$ сведем уравнение к уравнению $4t в степени 5 - 5t ^3 + t=0$ решив которой находим: $t = 0$ $t = \pm1$ $t = \pm \frac{1}{2}$ откуда:
$\cos x=0$
$\cos x= - 1$
$\cos x=1$
$\cos x= - 1/2$
$\cos x=1/2$
что и дает ответ.
Правильный ответ:
а) $левая фигурная скобка дробь: числитель: Пи k, знаменатель: 3 конец дроби ; дробь: числитель: Пи , знаменатель: 2 конец дроби плюс 2 Пи k:k принадлежит Z правая фигурная скобка$ б) $минус дробь: числитель: 7 Пи , знаменатель: 2 конец дроби$ $минус дробь: числитель: 10 Пи , знаменатель: 3 конец дроби$ $минус 3 Пи$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 69301 • Задание №15
Две окружности касаются внутренним образом в точке А так, что меньшая окружность проходит через центр большей....
ID 68505 • Задание №14
Прямая, перпендикулярная боковой стороне равнобедренного треугольника, отсекает от него четырёхугольник, в кот...
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 в пункте б.
ИЛИ
получены неверные ответы из-за вычислительной ошибки, но при этом имеется верная последовательность всех шагов решения обоих пунктов — 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 в пункте б.
ИЛИ
получены неверные ответы из-за вычислительной ошибки, но при этом имеется верная последовательность всех шагов решения обоих пунктов — 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...