14

Решение: Тригонометрическое уравнение на отрезке

ЕГЭ · Математика, профиль · Задание 14 · Тригонометрия
ПовышеннаяФИПИ46249AРазвёрнутое решение≈ 8 минутРазбор в 8 шагов
Условие

Решите уравнение $2\cos^2 x + 3\sin(-x) - 3 = 0$. Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку $\left[2\pi; \frac{7\pi}{2}\right]$.

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

8 шагов
1

Преобразуем синус отрицательного аргумента и выразим квадрат косинуса через синус:

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

Подставим эти выражения в исходное уравнение:

$$2(1-\sin^2x)-3\sin x-3=0$$
3

Приведём уравнение к квадратному относительно $\sin x$:

$$2\sin^2x+3\sin x+1=0$$
4

Разложим квадратный трёхчлен на множители:

$$(2\sin x+1)(\sin x+1)=0$$
5

Отсюда получаем два случая:

$$\sin x=-\frac12\quad\text{или}\quad\sin x=-1$$
6

Решения уравнения $\sin x=-\frac12$ имеют вид:

$$x=\frac{7\pi}{6}+2\pi k\quad\text{или}\quad x=\frac{11\pi}{6}+2\pi k,\quad k\in\mathbb Z$$
7

Решения уравнения $\sin x=-1$ имеют вид:

$$x=\frac{3\pi}{2}+2\pi k,\quad k\in\mathbb Z$$

На отрезке $\left[2\pi;\frac{7\pi}{2}\right]$ из первой серии подходит значение при $k=1$: $x=\frac{19\pi}{6}$. Из второй серии значения не попадают в отрезок. Из третьей серии при $k=1$ получаем правую границу отрезка: $x=\frac{7\pi}{2}$.

Ответ

Общее решение: $x=\frac{7\pi}{6}+2\pi k$ или $x=\frac{11\pi}{6}+2\pi k$ или $x=\frac{3\pi}{2}+2\pi k$, где $k\in\mathbb Z$. На отрезке $\left[2\pi;\frac{7\pi}{2}\right]$: $x=\frac{19\pi}{6}$ и $x=\frac{7\pi}{2}$.

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

Где здесь ошибаются

Неверно используют равенство $\sin(-x)=\sin x$ вместо $\sin(-x)=-\sin x$.

Теряют один из корней квадратного уравнения относительно $\sin x$.

Не учитывают правую границу отрезка и исключают корень $x=\frac{7\pi}{2}$.

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 8 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.