1-11 класс
  • 1-11 класс
  • 1 класс
  • 2 класс
  • 3 класс
  • 4 класс
  • 5 класс
  • 6 класс
  • 7 класс
  • 8 класс
  • 9 класс
  • 10 класс
  • 11 класс
Выберите класс
Предметы
Мерзляк (Базовый)
Упр.30.13 ГДЗ Мерзляк 10 класс Базовый уровень (Алгебра)
Мерзляк, Номировский, Полонский
10 класс
Класс
10
Предмет
Алгебра
Автор
Мерзляк, Номировский, Полонский

Упр.30.13 ГДЗ Мерзляк 10 класс Базовый уровень (Алгебра)

Задача
  1. Решите уравнение:
    1) $$4\cos(x)\sin(x)=\tg(x)+\ctg(x)$$;
    2) $$3\cos(x)+2\tg(x)=0$$;
    3) $$8\sin^2(x)+4\sin^2(2x)+8\cos(2x)=5$$;
    4) $$3+5\cos(x)=\sin^4(x)-\cos^4(x)$$;
    5) $$\cos(2x)-9\cos(x)+6=4\sin^2\left(\frac{x}{2}\right)$$.
Подробный ответ

1) $$4\cos x\sin x=\tg x+\ctg x$$

Умножим обе части на $$\sin x\cos x$$:

$$4\sin^2 x\cos^2 x=\sin^2 x+\cos^2 x=1.$$

Тогда

$$\sin^2 2x=1,$$

откуда

$$\sin 2x=\pm 1.$$

Следовательно,

$$2x=\frac{\pi}{2}+\pi n,$$

$$x=\frac{\pi}{4}+\frac{\pi n}{2},\quad n\in\mathbb Z.$$

2) $$3\cos x+2\tg x=0$$

Умножим на $$\cos x$$:

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

Так как $$\cos^2 x=1-\sin^2 x$$, получаем

$$3(1-\sin^2 x)+2\sin x=0,$$

$$3\sin^2 x-2\sin x-3=0.$$

Пусть $$y=\sin x$$. Тогда

$$3y^2-2y-3=0.$$

$$D=(-2)^2-4\cdot 3\cdot(-3)=40,$$

$$y=\frac{2\pm\sqrt{40}}{6}=\frac{1\pm\sqrt{10}}{3}.$$

Значение $$\frac{1+\sqrt{10}}{3}>1$$ не подходит, поэтому

$$\sin x=\frac{1-\sqrt{10}}{3}.$$

Тогда

$$x=(-1)^n\arcsin\frac{1-\sqrt{10}}{3}+\pi n,\quad n\in\mathbb Z.$$

3) $$8\sin^2 x+4\sin^2 2x+8\cos 2x=5$$

Используем формулы $$\sin^2 2x=1-\cos^2 2x$$ и $$\sin^2 x=\frac{1-\cos 2x}{2}$$:

$$8\cdot\frac{1-\cos 2x}{2}+4(1-\cos^2 2x)+8\cos 2x=5,$$

$$4-4\cos 2x+4-4\cos^2 2x+8\cos 2x=5,$$

$$4\cos^2 2x-4\cos 2x-3=0.$$

Пусть $$y=\cos 2x$$. Тогда

$$4y^2-4y-3=0.$$

$$D=(-4)^2-4\cdot 4\cdot(-3)=64,$$

$$y=\frac{4\pm 8}{8}.$$

Получаем:

$$y_1=-\frac12,\qquad y_2=\frac32.$$

Значение $$\frac32$$ не подходит, значит

$$\cos 2x=-\frac12.$$

Тогда

$$2x=\pm\frac{2\pi}{3}+2\pi n,$$

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

4) $$3+5\cos x=\sin^4 x-\cos^4 x$$

Преобразуем правую часть:

$$\sin^4 x-\cos^4 x=(\sin^2 x-\cos^2 x)(\sin^2 x+\cos^2 x)=-\cos 2x.$$

Тогда

$$3+5\cos x=-\cos 2x.$$

Так как $$\cos 2x=2\cos^2 x-1$$, получаем

$$3+5\cos x=-(2\cos^2 x-1),$$

$$2\cos^2 x+5\cos x+2=0.$$

Пусть $$y=\cos x$$. Тогда

$$2y^2+5y+2=0.$$

$$D=5^2-4\cdot 2\cdot 2=9,$$

$$y=\frac{-5\pm 3}{4}.$$

Получаем:

$$y_1=-2,\qquad y_2=-\frac12.$$

Значение $$-2$$ не подходит, значит

$$\cos x=-\frac12.$$

Следовательно,

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

5) $$\cos 2x-9\cos x+6=4\sin^2\frac{x}{2}$$

Используем формулы $$\cos 2x=2\cos^2 x-1$$ и $$4\sin^2\frac{x}{2}=2-2\cos x$$:

$$2\cos^2 x-1-9\cos x+6=2-2\cos x,$$

$$2\cos^2 x-7\cos x+3=0.$$

Пусть $$y=\cos x$$. Тогда

$$2y^2-7y+3=0.$$

$$D=7^2-4\cdot 2\cdot 3=25,$$

$$y=\frac{7\pm 5}{4}.$$

Получаем:

$$y_1=\frac12,\qquad y_2=3.$$

Значение $$3$$ не подходит, значит

$$\cos x=\frac12.$$

Следовательно,

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

Ответ:

1) $$x=\frac{\pi}{4}+\frac{\pi n}{2}$$; 2) $$x=(-1)^n\arcsin\frac{1-\sqrt{10}}{3}+\pi n$$; 3) $$x=\pm\frac{\pi}{3}+\pi n$$; 4) $$x=\pm\frac{2\pi}{3}+2\pi n$$; 5) $$x=\pm\frac{\pi}{3}+2\pi n$$, $$n\in\mathbb Z$$.



Общая оценка
3.9 / 5
Другие учебники
Другие предметы