РУҚА
14

Шешімі: Тригонометрическое уравнение

ЕГЭ · Математика, профиль · Тапсырма 14 · Тригонометрия
ЖоғарыФИПИ712A7BТолық шешім≈ 15 минутТалдау 9 қадам
Условие

Решите уравнение $\sqrt{2}\sin\left(x+\dfrac{\pi}{4}\right)+2\sin^2x=\sin x+2$. Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку $\left[2\pi;\dfrac{7\pi}{2}\right]$.

Тапсырманы ашып, өзіңіз шешіңіз
Дальше ответЕгер әлі шешіп жатсаңыз – кеңестерден бастаңыз: олар жауапқа жетелейді, бірақ оны ашпайды.
К подсказкам

Шешімін қадамдап көрсету

9 қадам
1

Преобразуем первый член уравнения:

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

Подставим это в исходное уравнение и перенесём все слагаемые в левую часть:

$$2\sin^2x-\sin x+\cos x-2=0$$
3

Обозначим $c=\cos x$. Так как $\sin^2x=1-c^2$, получаем:

$$2(1-c^2)-\sin x+c-2=0$$
4

Выразим синус через косинус:

$$\sin x=c-2c^2$$
5

Используем основное тригонометрическое тождество:

$$c^2+(c-2c^2)^2=1$$
6

После раскрытия скобок получаем уравнение для $c$:

$$4c^4-4c^3+2c^2-1=0$$
7

На отрезке $[-1;1]$ это уравнение имеет два корня: $c_1\approx-0{,}4614$ и $c_2\approx0{,}8326$. Соответствующие значения синуса равны $\sin x=c-2c^2$, поэтому $\sin x_1\approx-0{,}8872$, $\sin x_2\approx-0{,}5538$.

8

Следовательно, общее Шешім можно записать через найденные значения косинуса и синуса:

$$x=2\pi k+\operatorname{atan2}(-0{,}8872,-0{,}4614)\quad\text{или}\quad x=2\pi k+\operatorname{atan2}(-0{,}5538,0{,}8326),\quad k\in\mathbb Z$$

Численно базовые значения решений равны $x\approx4{,}233$ и $x\approx5{,}696$. На отрезке $\left[2\pi;\dfrac{7\pi}{2}\right]$ находятся решения с $k=1$ в представлении через углы на отрезке $[0;2\pi)$:

$$x\approx4{,}233\quad\text{и}\quad x\approx5{,}696$$
Жауап

Общее решение: $x\approx4{,}233+2\pi k$ или $x\approx5{,}696+2\pi k$, $k\in\mathbb Z$. На отрезке $\left[2\pi;\dfrac{7\pi}{2}\right]$: $x\approx4{,}233$ и $x\approx5{,}696$.

Бұл жауап талдау нәтижесінде алынды, бірақ банктің ресми кілтімен тексерілген жоқ — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Қате раскрывают выражение $\sqrt{2}\sin\left(x+\dfrac{\pi}{4}\right)$.

После замены $c=\cos x$ забывают использовать условие $\sin^2x+\cos^2x=1$.

Выбирают только один знак синуса при восстановлении угла по косинусу.

Не проверяют, какие из найденных корней попадают в заданный отрезок.

Закрепить приёмВ теме «Тригонометрия» ещё 89 тапсырма — жауабымен және дәл осындай талдауымен.
Жаттығу

Тапсырманы қалай шешу керек 14 ЕГЭ, математика, профиль

Бұл есептің талдауы келесіге бөлінген: 9 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Жауап есептеулердің жанында келтірілген, олардың орнына емес.

Задача из темы «Тригонометрия»: в ней 90 задач, и у каждой есть такой же разбор. Тіркеу қажет емес.