14

Решение: Тригонометрическое уравнение с косинусом

ЕГЭ · Математика, профиль · Задание 14 · Тригонометрия
ПовышеннаяФИПИ74C1A9Развёрнутое решение≈ 5 минутРазбор в 6 шагов
Условие

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

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

6 шагов
1

Сделаем замену $t=\cos x$. Тогда уравнение принимает вид:

$$2t^3+\sqrt{3}t^2+2t+\sqrt{3}=0$$
2

Сгруппируем слагаемые и разложим многочлен на множители:

$$2t^3+\sqrt{3}t^2+2t+\sqrt{3}=t^2(2t+\sqrt{3})+(2t+\sqrt{3})=(2t+\sqrt{3})(t^2+1)$$
3

Поскольку $t$ — действительное число, $t^2+1>0$. Следовательно, остаётся решить уравнение:

$$2t+\sqrt{3}=0$$
4

Возвращаясь к переменной $x$, получаем:

$$\cos x=-\dfrac{\sqrt{3}}{2}$$
5

Общее решение уравнения:

$$x=2\pi k\pm\dfrac{5\pi}{6},\quad k\in\mathbb{Z}$$

Проверим корни на отрезке $\left[-2\pi; -\dfrac{\pi}{2}\right]$. Из общего решения подходят значения $x=-\dfrac{7\pi}{6}$ и $x=-\dfrac{5\pi}{6}$.

Ответ

Общее решение: $x=2\pi k\pm\dfrac{5\pi}{6}$, $k\in\mathbb{Z}$. На отрезке $\left[-2\pi; -\dfrac{\pi}{2}\right]$: $x=-\dfrac{7\pi}{6}$ и $x=-\dfrac{5\pi}{6}$.

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

Где здесь ошибаются

Потеря множителя $t^2+1$ при разложении многочлена.

Ошибочное решение уравнения $t^2+1=0$ в действительных числах.

Неполный перебор значений параметра $k$ при отборе корней на отрезке.

Неверное определение углов, для которых косинус равен $-\dfrac{\sqrt{3}}{2}$.

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 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.