14

Решение: Тригонометрическое уравнение на отрезке

ЕГЭ · Математика, профиль · Задание 14 · Тригонометрия
ПовышеннаяФИПИ685C13Развёрнутое решение≈ 10 минутРазбор в 6 шагов
Условие

Решите уравнение $\cos 2x-\sqrt{2}\sin(x+\pi)-1=0$. Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку $\left[-\dfrac{7\pi}{2};-2\pi\right]$.

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

6 шагов
1

Применим формулу приведения: $\sin(x+\pi)=-\sin x$. Тогда исходное уравнение принимает вид

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

Выразим косинус двойного угла через синус:

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

Разложим полученное выражение на множители:

$$-2\sin^2x+\sqrt{2}\sin x=0,\qquad \sin x\left(\sqrt{2}-2\sin x\right)=0$$
4

Рассмотрим первый случай:

$$\sin x=0\quad\Longrightarrow\quad x=\pi n,\ n\in\mathbb{Z}$$
5

Во втором случае:

$$\sin x=\frac{\sqrt{2}}{2}\quad\Longrightarrow\quad x=\frac{\pi}{4}+2\pi n\ \text{или}\ x=\frac{3\pi}{4}+2\pi n,\ n\in\mathbb{Z}$$

Проверим корни на отрезке $\left[-\dfrac{7\pi}{2};-2\pi\right]$. Из решений $x=\pi n$ подходят $x=-3\pi$ и $x=-2\pi$. Из решений $x=\dfrac{3\pi}{4}+2\pi n$ подходит $x=-\dfrac{13\pi}{4}$. Ветвь $x=\dfrac{\pi}{4}+2\pi n$ корней на данном отрезке не дает.

Ответ

Общее решение: $x=\pi n$ или $x=\dfrac{\pi}{4}+2\pi n$, или $x=\dfrac{3\pi}{4}+2\pi n$, где $n\in\mathbb{Z}$. На отрезке $\left[-\dfrac{7\pi}{2};-2\pi\right]$: $x\in\left\{-\dfrac{13\pi}{4},-3\pi,-2\pi\right\}$.

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 $\sin(x+\pi)=-\sin x$.

Теряют корни при переходе от произведения к двум уравнениям.

Не учитывают концы заданного отрезка.

Ошибаются при подборе целых значений параметра $n$.

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 6 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.