РУҚА
14

Решение: Тригонометрическое уравнение на отрезке

ЕГЭ · Математика, профиль · Задание 14 · Тригонометрия
ПовышеннаяФИПИ24AAD1Развёрнутое решение≈ 10 минутРазбор в 5 шагов
Условие

а) Решите уравнение $\cos 2x + \sqrt{2}\cos(x+\pi)+1=0$. б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку $[-4\pi; -\frac{5\pi}{2}]$.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

5 шагов
1

Преобразуем косинус суммы и косинус двойного угла:

$$\cos(x+\pi)=-\cos x,\qquad \cos 2x=2\cos^2x-1$$
2

Подставим эти выражения в исходное уравнение:

$$2\cos^2x-1-\sqrt{2}\cos x+1=0$$
3

Вынесем общий множитель:

$$\cos x\left(2\cos x-\sqrt{2}\right)=0$$
4

Получаем два случая. Если $\cos x=0$, то $x=\frac{\pi}{2}+\pi n$, $n\in\mathbb{Z}$. Если $2\cos x-\sqrt{2}=0$, то $\cos x=\frac{\sqrt{2}}{2}$ и $x=2\pi n\pm\frac{\pi}{4}$, $n\in\mathbb{Z}$.

$$x=\frac{\pi}{2}+\pi n\quad\text{или}\quad x=2\pi n\pm\frac{\pi}{4},\qquad n\in\mathbb{Z}$$

На отрезке $[-4\pi; -\frac{5\pi}{2}]$ из первой серии находятся корни $-\frac{7\pi}{2}$ и $-\frac{5\pi}{2}$. Из второй серии подходит корень $-\frac{15\pi}{4}$.

$$-4\pi\le -\frac{15\pi}{4},-\frac{7\pi}{2},-\frac{5\pi}{2}\le -\frac{5\pi}{2}$$
Ответ

а) $x=\frac{\pi}{2}+\pi n$ или $x=2\pi n\pm\frac{\pi}{4}$, $n\in\mathbb{Z}$. б) $x\in\left\{-\frac{15\pi}{4},-\frac{7\pi}{2},-\frac{5\pi}{2}\right\}$.

Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Неверно применяют формулу $\cos(x+\pi)=-\cos x$.

Теряют один из случаев при решении произведения, равного нулю.

Не учитывают, что концы заданного отрезка входят в него.

Путают общий вид решений уравнения $\cos x=\frac{\sqrt{2}}{2}$.

Закрепить приёмВ теме «Тригонометрия» ещё 89 задач — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 14 ЕГЭ, математика, профиль

Разбор этой задачи разложен на 5 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Тригонометрия»: в ней 90 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.