а) Решите уравнение $\frac{\sin ^3 x \cdot \cos 3 x + \cos ^3 x \cdot \sin 3 x}{| \sin 2 x|} = \frac{3}{4}$
б) Найдите все корни уравнения, принадлежащие отрезку $[ 2 \pi ; 4 \pi ]$
б) Найдите все корни уравнения, принадлежащие отрезку $[ 2 \pi ; 4 \pi ]$
💡 Пошаговый разбор и решение:
а) Преобразуем числитель, используя формулы двойных и тройного аргумента:
$\sin ^3 x \cdot \cos 3 x + \cos ^3 x \cdot \sin 3 x = \sin ^3 x ( 4 \cos ^3 x - 3 \cos x ) + \cos ^3 x ( 3 \sin x - 4 \sin ^3 x ) =$
$= \sin x \cos x ( 4 \sin ^2 x \cos ^2 x - 3 \sin ^2 x + 3 \cos ^2 x - 4 \cos ^2 x \sin ^2 x ) =$
$= \sin x \cos x ( 3 \cos ^2 x - 3 \sin ^2 x ) = 3 \sin x \cos x ( \cos ^2 x - \sin ^2 x ) = $\frac{3}{2}$ \sin 2x \cos 2x$ $\sin ^3 x \cdot \cos 3 x + \cos ^3 x \cdot \sin 3 x =$
$= \sin ^3 x ( 4 \cos ^3 x - 3 \cos x ) + \cos ^3 x ( 3 \sin x - 4 \sin ^3 x ) =$
$= \sin x \cos x ( 4 \sin ^2 x \cos ^2 x - 3 \sin ^2 x + 3 \cos ^2 x - 4 \cos ^2 x \sin ^2 x ) =$
$= \sin x \cos x ( 3 \cos ^2 x - 3 \sin ^2 x ) = 3 \sin x \cos x ( \cos ^2 x - \sin ^2 x ) = $\frac{3}{2}$ \sin 2x \cos 2x$ $\sin ^3 x \cdot \cos 3 x + \cos ^3 x \cdot \sin 3 x =$
$= \sin ^3 x ( 4 \cos ^3 x - 3 \cos x ) + \cos ^3 x ( 3 \sin x - 4 \sin ^3 x ) =$
$= \sin x \cos x ( 4 \sin ^2 x \cos ^2 x - 3 \sin ^2 x + 3 \cos ^2 x - 4 \cos ^2 x \sin ^2 x ) =$
$= \sin x \cos x ( 3 \cos ^2 x - 3 \sin ^2 x ) =$
$= 3 \sin x \cos x ( \cos ^2 x - \sin ^2 x ) = $\frac{3}{2}$ \sin 2x \cos 2x$
Таким образом,
$\frac{\sin ^3 x \cdot \cos 3 x + \cos ^3 x \cdot \sin 3 x}{| \sin 2 x|} = $\frac{3}{4}$ = сильно \frac{$\frac{3}{2}$ \sin 2x \cos 2x,}{| \sin 2x|} = $\frac{3}{4}$ = сильно $\frac{\sin 2x}{| \sin 2x|}$ \cos 2x = \frac{1}{2}$ $\frac{\sin ^3 x \cdot \cos 3 x + \cos ^3 x \cdot \sin 3 x}{| \sin 2 x|} = $\frac{3}{4}$ = сильно$
$ = сильно \frac{$\frac{3}{2}$ \sin 2x \cos 2x,}{| \sin 2x|} = $\frac{3}{4}$ = сильно $\frac{\sin 2x}{| \sin 2x|}$ \cos 2x = \frac{1}{2}$
Дробь в левой части уравнения принимает значения 1 или −1. Рассмотрим оба случая.
Если $\sin 2x больше 0$ то получаем, что $\cos 2x = \frac{1}{2}$ Обоим этим условиям одновременно удовлетворяют лишь числа $2x = $\frac{\pi}{3}$ + 2 \pi k$ откуда $x = $\frac{\pi}{6}$ + \pi k, k принадлежит Z$
Если $\sin 2x меньше 0$ то получаем, что $\cos 2x = - \frac{1}{2}$ Этим условиям одновременно удовлетворяют числа $2x = - $\frac{2 \pi}{3}$ + 2 \pi n$ а значит, $x = - $\frac{\pi}{3}$ + \pi n, n принадлежит Z$
б) Корни, принадлежащие отрезку $[ 2 \pi ; 4 \pi ]$ отберем при помощи двойных неравенств:
$2 \pi меньше или = $\frac{\pi}{6}$ + \pi k меньше или = 4 \pi = сильно $\frac{11}{6}$ меньше или = k меньше или = $\frac{23}{6}$ = сильно \left[ \begin{array}{l} k= 2,k= 3; \end{array} \right.$
$2 \pi \leqslant - $\frac{\pi}{3}$ + \pi n меньше или = 4 \pi = сильно $\frac{7}{3}$ меньше или = n меньше или = $\frac{13}{3}$ = сильно \left[ \begin{array}{l} n = 3,n = 4. \end{array} \right.$
Найденным значениям параметров соответствуют числа $\frac{13 \pi}{6}$ $\frac{8 \pi}{3}$ $\frac{19 \pi}{6}$ $\frac{11 \pi}{3}$
Ответ: а) $\{ $\frac{\pi}{6}$ + \pi k; - $\frac{\pi}{3}$ + \pi k : k принадлежит Z \}$ б) $\frac{13 \pi}{6}$ $\frac{8 \pi}{3}$ $\frac{19 \pi}{6}$ $\frac{11 \pi}{3}$
$\sin ^3 x \cdot \cos 3 x + \cos ^3 x \cdot \sin 3 x = \sin ^3 x ( 4 \cos ^3 x - 3 \cos x ) + \cos ^3 x ( 3 \sin x - 4 \sin ^3 x ) =$
$= \sin x \cos x ( 4 \sin ^2 x \cos ^2 x - 3 \sin ^2 x + 3 \cos ^2 x - 4 \cos ^2 x \sin ^2 x ) =$
$= \sin x \cos x ( 3 \cos ^2 x - 3 \sin ^2 x ) = 3 \sin x \cos x ( \cos ^2 x - \sin ^2 x ) = $\frac{3}{2}$ \sin 2x \cos 2x$ $\sin ^3 x \cdot \cos 3 x + \cos ^3 x \cdot \sin 3 x =$
$= \sin ^3 x ( 4 \cos ^3 x - 3 \cos x ) + \cos ^3 x ( 3 \sin x - 4 \sin ^3 x ) =$
$= \sin x \cos x ( 4 \sin ^2 x \cos ^2 x - 3 \sin ^2 x + 3 \cos ^2 x - 4 \cos ^2 x \sin ^2 x ) =$
$= \sin x \cos x ( 3 \cos ^2 x - 3 \sin ^2 x ) = 3 \sin x \cos x ( \cos ^2 x - \sin ^2 x ) = $\frac{3}{2}$ \sin 2x \cos 2x$ $\sin ^3 x \cdot \cos 3 x + \cos ^3 x \cdot \sin 3 x =$
$= \sin ^3 x ( 4 \cos ^3 x - 3 \cos x ) + \cos ^3 x ( 3 \sin x - 4 \sin ^3 x ) =$
$= \sin x \cos x ( 4 \sin ^2 x \cos ^2 x - 3 \sin ^2 x + 3 \cos ^2 x - 4 \cos ^2 x \sin ^2 x ) =$
$= \sin x \cos x ( 3 \cos ^2 x - 3 \sin ^2 x ) =$
$= 3 \sin x \cos x ( \cos ^2 x - \sin ^2 x ) = $\frac{3}{2}$ \sin 2x \cos 2x$
Таким образом,
$\frac{\sin ^3 x \cdot \cos 3 x + \cos ^3 x \cdot \sin 3 x}{| \sin 2 x|} = $\frac{3}{4}$ = сильно \frac{$\frac{3}{2}$ \sin 2x \cos 2x,}{| \sin 2x|} = $\frac{3}{4}$ = сильно $\frac{\sin 2x}{| \sin 2x|}$ \cos 2x = \frac{1}{2}$ $\frac{\sin ^3 x \cdot \cos 3 x + \cos ^3 x \cdot \sin 3 x}{| \sin 2 x|} = $\frac{3}{4}$ = сильно$
$ = сильно \frac{$\frac{3}{2}$ \sin 2x \cos 2x,}{| \sin 2x|} = $\frac{3}{4}$ = сильно $\frac{\sin 2x}{| \sin 2x|}$ \cos 2x = \frac{1}{2}$
Дробь в левой части уравнения принимает значения 1 или −1. Рассмотрим оба случая.
Если $\sin 2x больше 0$ то получаем, что $\cos 2x = \frac{1}{2}$ Обоим этим условиям одновременно удовлетворяют лишь числа $2x = $\frac{\pi}{3}$ + 2 \pi k$ откуда $x = $\frac{\pi}{6}$ + \pi k, k принадлежит Z$
Если $\sin 2x меньше 0$ то получаем, что $\cos 2x = - \frac{1}{2}$ Этим условиям одновременно удовлетворяют числа $2x = - $\frac{2 \pi}{3}$ + 2 \pi n$ а значит, $x = - $\frac{\pi}{3}$ + \pi n, n принадлежит Z$
б) Корни, принадлежащие отрезку $[ 2 \pi ; 4 \pi ]$ отберем при помощи двойных неравенств:
$2 \pi меньше или = $\frac{\pi}{6}$ + \pi k меньше или = 4 \pi = сильно $\frac{11}{6}$ меньше или = k меньше или = $\frac{23}{6}$ = сильно \left[ \begin{array}{l} k= 2,k= 3; \end{array} \right.$
$2 \pi \leqslant - $\frac{\pi}{3}$ + \pi n меньше или = 4 \pi = сильно $\frac{7}{3}$ меньше или = n меньше или = $\frac{13}{3}$ = сильно \left[ \begin{array}{l} n = 3,n = 4. \end{array} \right.$
Найденным значениям параметров соответствуют числа $\frac{13 \pi}{6}$ $\frac{8 \pi}{3}$ $\frac{19 \pi}{6}$ $\frac{11 \pi}{3}$
Ответ: а) $\{ $\frac{\pi}{6}$ + \pi k; - $\frac{\pi}{3}$ + \pi k : k принадлежит Z \}$ б) $\frac{13 \pi}{6}$ $\frac{8 \pi}{3}$ $\frac{19 \pi}{6}$ $\frac{11 \pi}{3}$
Правильный ответ:
а) $левая фигурная скобка дробь: числитель: Пи , знаменатель: 6 конец дроби плюс Пи k; минус дробь: числитель: Пи , знаменатель: 3 конец дроби плюс Пи k : k принадлежит Z правая фигурная скобка$ б) $дробь: числитель: 13 Пи , знаменатель: 6 конец дроби$ $дробь: числитель: 8 Пи , знаменатель: 3 конец дроби$ $дробь: числитель: 19 Пи , знаменатель: 6 конец дроби$ $дробь: числитель: 11 Пи , знаменатель: 3 конец дроби$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 67514 • Задание №13
а) Решите уравнение $2 косинус в квадрате левая круглая скобка дробь: числитель: 3 Пи , знаменатель: 2 конец ...
ID 68877 • Задание №15
Решите неравенство $логарифм по основанию левая круглая скобка x плюс 3 правая круглая скобка левая круглая ск...
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 №13 по предмету Математика. Профильный уровень:
ID 67377
а) Решите уравнение $9 в степени левая круглая скобка x минус дробь: числитель: 1, знаменатель...
ID 67378
а) Решите уравнение: $4 в степени левая круглая скобка x правая круглая скобка минус 2 в степе...
ID 67379
а) Решите уравнение $27 в степени x минус 5 умножить на 9 в степени x минус 3 в степени левая ...
ID 67380
а) Решите уравнение $4 в степени левая круглая скобка x в квадрате минус 2x плюс 1 правая круг...
ID 67381
а) Решите уравнение $3 умножить на 9 в степени левая круглая скобка x минус дробь: числитель: ...