РУҚА
14

Решение: Тригонометрическое уравнение с косинусом двойного угла

ЕГЭ · Математика, профиль · Задание 14 · Тригонометрия
ВысокаяФИПИD7FC6FРазвёрнутое решение≈ 8 минутРазбор в 7 шагов
Условие

Решите уравнение $2\sin\left(x+\dfrac{\pi}{3}\right)-\sqrt{3}\cos 2x=\sin x+\sqrt{3}$. 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

7 шагов
1

Раскроем синус суммы:

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

Подставим это выражение в исходное уравнение и сократим $\sin x$:

$$\sin x+\sqrt{3}\cos x-\sqrt{3}\cos 2x=\sin x+\sqrt{3}\quad\Longrightarrow\quad\cos x-\cos 2x=1$$
3

Используем формулу косинуса двойного угла:

$$\cos x-(2\cos^2x-1)=1$$
4

Приведём уравнение к произведению:

$$\cos x-2\cos^2x=0\quad\Longrightarrow\quad\cos x(1-2\cos x)=0$$
5

Рассмотрим первый случай:

$$\cos x=0\quad\Longrightarrow\quad x=\frac{\pi}{2}+\pi k,\ k\in\mathbb{Z}$$
6

Рассмотрим второй случай:

$$\cos x=\frac12\quad\Longrightarrow\quad x=2\pi k\pm\frac{\pi}{3},\ k\in\mathbb{Z}$$

На отрезке $\left[-2\pi; -\dfrac{\pi}{2}\right]$ из первого семейства получаем $x=-\dfrac{3\pi}{2}$ и $x=-\dfrac{\pi}{2}$, а из второго — $x=-\dfrac{5\pi}{3}$.

Ответ

а) $x=\dfrac{\pi}{2}+\pi k$ или $x=2\pi k\pm\dfrac{\pi}{3}$, где $k\in\mathbb{Z}$. б) $x\in\left\{-\dfrac{5\pi}{3};-\dfrac{3\pi}{2};-\dfrac{\pi}{2}\right\}$.

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

Где здесь ошибаются

Неверно раскрывают формулу синуса суммы.

Теряют решение $x=-\dfrac{\pi}{2}$, не включая правую границу отрезка.

Не проверяют все значения параметра $k$ на заданном отрезке.

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.