14

Решение: Тригонометрическое уравнение на отрезке

ЕГЭ · Математика, профиль · Задание 14 · Тригонометрия
ПовышеннаяФИПИ89582DРазвёрнутое решение≈ 10 минутРазбор в 7 шагов
Условие

а) Решите уравнение $4\cos\left(x-\frac{\pi}{4}\right)+2\sqrt{2}\sin\left(\frac{3\pi}{2}-x\right)=\sqrt{6}$. б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие отрезку $\left[4\pi;\frac{11\pi}{2}\right]$.

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

7 шагов
1

Преобразуем первое слагаемое по формуле косинуса разности.

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

Преобразуем синус второго аргумента по формуле приведения.

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

Подставляем преобразования в исходное уравнение и упрощаем.

$$4\cdot\frac{\cos x+\sin x}{\sqrt{2}}+2\sqrt{2}(-\cos x)=\sqrt{6}$$
4

Так как $\frac{4}{\sqrt{2}}=2\sqrt{2}$, слагаемые с $\cos x$ сокращаются.

$$2\sqrt{2}\sin x=\sqrt{6}$$
5

Делим обе части уравнения на $2\sqrt{2}$.

$$\sin x=\frac{\sqrt{6}}{2\sqrt{2}}=\frac{\sqrt{3}}{2}$$
6

Записываем общее решение тригонометрического уравнения.

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

Отбираем корни на отрезке $\left[4\pi;\frac{11\pi}{2}\right]$. При $n=2$ получаем оба корня, остальные значения $n$ выводят корни за пределы отрезка.

$$x=\frac{\pi}{3}+4\pi=\frac{13\pi}{3};\quad x=\frac{2\pi}{3}+4\pi=\frac{14\pi}{3}$$
Ответ

а) $x=\frac{\pi}{3}+2\pi n$ или $x=\frac{2\pi}{3}+2\pi n$, $n\in\mathbb{Z}$. б) $x\in\left\{\frac{13\pi}{3};\frac{14\pi}{3}\right\}$.

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

Где здесь ошибаются

Неверно преобразуют $\sin\left(\frac{3\pi}{2}-x\right)$ и получают неправильный знак.

Не сокращают одинаковые слагаемые с $\cos x$ после раскрытия косинуса разности.

Указывают только общее решение и не отбирают корни на заданном отрезке.

При отборе корней ошибочно берут значения $n$, для которых корни не принадлежат отрезку.

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 7 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.