14

Решение: Тригонометрическое уравнение с корнями

ЕГЭ · Математика, профиль · Задание 14 · Тригонометрия
ПовышеннаяФИПИ2CCC19Развёрнутое решение≈ 10 минутРазбор в 7 шагов
Условие

Решите уравнение $2\sin^2 x+\sqrt{2}\sin(2\pi-x)+\sqrt{3}\sin 2x=\sqrt{6}\cos x$ и найдите все его корни, принадлежащие отрезку $[-\pi;\frac{\pi}{2}]$.

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

7 шагов
1

Применим формулы приведения и двойного угла:

$$\sin(2\pi-x)=-\sin x,\qquad \sin 2x=2\sin x\cos x$$
2

Подставим эти выражения в исходное уравнение и перенесём все слагаемые в левую часть:

$$2\sin^2x-\sqrt{2}\sin x+2\sqrt{3}\sin x\cos x-\sqrt{6}\cos x=0$$
3

Сгруппируем слагаемые и разложим полученное выражение на множители:

$$\sqrt{2}\sin x(\sqrt{2}\sin x-1)+\sqrt{6}\cos x(\sqrt{2}\sin x-1)=0$$
4

Получаем произведение, равное нулю:

$$(\sqrt{2}\sin x-1)(\sqrt{2}\sin x+\sqrt{6}\cos x)=0$$
5

Решим первое уравнение. Условие $\sqrt{2}\sin x-1=0$ даёт:

$$\sin x=\frac{\sqrt{2}}{2},\qquad x=\frac{\pi}{4}+2\pi k\ или\ x=\frac{3\pi}{4}+2\pi k,\quad k\in\mathbb{Z}$$
6

Решим второе уравнение. После деления на $\sqrt{2}$ получаем $\sin x+\sqrt{3}\cos x=0$, поэтому:

$$\tan x=-\sqrt{3},\qquad x=-\frac{\pi}{3}+\pi k,\quad k\in\mathbb{Z}$$

На отрезке $[-\pi;\frac{\pi}{2}]$ из первого семейства подходит $x=\frac{\pi}{4}$, а из второго — $x=-\frac{\pi}{3}$.

Ответ

Общие решения: $x=\frac{\pi}{4}+2\pi k$, $x=\frac{3\pi}{4}+2\pi k$ или $x=-\frac{\pi}{3}+\pi k$, $k\in\mathbb{Z}$. На отрезке $[-\pi;\frac{\pi}{2}]$: $x\in\left\{-\frac{\pi}{3};\frac{\pi}{4}\right\}$.

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

Где здесь ошибаются

Неверно использовать формулу $\sin(2\pi-x)$ и считать её равной $\sin x$.

Потерять второе семейство решений при разложении на множители.

Не проверить принадлежность найденных корней заданному отрезку.

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 7 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.