14

Решение: Тригонометрическое уравнение на отрезке

ЕГЭ · Математика, профиль · Задание 14 · Тригонометрия
ПовышеннаяФИПИ5Ae77DРазвёрнутое решение≈ 10 минутРазбор в 9 шагов
Условие

а) Решите уравнение $2\cos\left(x-\frac{\pi}{4}\right)-2\sqrt{2}\sin\left(\frac{\pi}{2}+x\right)=0$. б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие отрезку $\left[-\frac{17\pi}{2};\,-7\pi\right]$.

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

9 шагов
1

Применим формулу приведения:

$$\sin\left(\frac{\pi}{2}+x\right)=\cos x$$
2

Раскроем косинус разности:

$$\cos\left(x-\frac{\pi}{4}\right)=\frac{\sqrt{2}}{2}(\cos x+\sin x)$$
3

Подставим полученные выражения в исходное уравнение и упростим:

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

После вынесения общего множителя получаем:

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

Так как $\sqrt{2}\ne0$, имеем $\sin x=\cos x$. Общее решение:

$$x=\frac{\pi}{4}+\pi k,\quad k\in\mathbb{Z}$$
6

Определим значения параметра $k$, для которых корни принадлежат заданному отрезку:

$$-\frac{17\pi}{2}\leq\frac{\pi}{4}+\pi k\leq-7\pi$$
7

После деления на $\pi>0$ получаем:

$$-\frac{17}{2}\leq\frac{1}{4}+k\leq-7$$
8

Следовательно, $-\frac{35}{4}\leq k\leq-\frac{29}{4}$. Единственное целое значение — $k=-8$.

Подставляем $k=-8$ в общее решение:

$$x=\frac{\pi}{4}-8\pi=-\frac{31\pi}{4}$$
Ответ

а) $x=\frac{\pi}{4}+\pi k$, $k\in\mathbb{Z}$; б) $x=-\frac{31\pi}{4}$.

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 приведения для $\sin\left(\frac{\pi}{2}+x\right)$.

Теряют множитель $\sqrt{2}$ при разложении $\cos\left(x-\frac{\pi}{4}\right)$.

Не проверяют целые значения параметра $k$ по обеим границам отрезка.

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 9 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.