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
Мордкович (Баз и угл Ч2)
Упр.27.54 ГДЗ Мордковича 10 класс профильный уровень (Алгебра)
Мордкович, Семенов
10 класс
Класс
10
Предмет
Алгебра
Автор
Мордкович, Семенов

Упр.27.54 ГДЗ Мордковича 10 класс профильный уровень (Алгебра)

Задача
  1. Решите уравнение:
    а) $$1-\cos x=2\sin\frac{x}{2}$$;
    б) $$1-\cos x=\sin x\sin\frac{x}{2}$$;
    в) $$1+\cos x=2\cos\frac{x}{2}$$;
    г) $$\sin x=\operatorname{tg}^2\frac{x}{2}(1+\cos x)$$.
Подробный ответ

а) $$2\cos^2 x-\sin 2x=(\cos x-\sin x)^2,\quad x\in\left(-\frac{\pi}{2};3\pi\right)$$

Раскроем скобки:

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

$$2\cos^2 x-\sin 2x=1-\sin 2x$$

$$2\cos^2 x=1$$

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

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

$$\sin^2 x=\frac12$$

$$\sin x=\pm\frac{\sqrt2}{2}$$

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

Подставим ограничения на $$x$$.

1) $$x=-\frac{\pi}{4}+\pi n$$

$$-\frac{\pi}{2}<-\frac{\pi}{4}+\pi n<3\pi$$

$$-\frac{\pi}{4}<\pi n<\frac{13\pi}{4}$$

$$-\frac14<n<\frac{13}{4}$$

$$n=0,1,2,3$$

2) $$x=\frac{\pi}{4}+\pi n$$

$$-\frac{\pi}{2}<\frac{\pi}{4}+\pi n<3\pi$$

$$-\frac{3\pi}{4}<\pi n<\frac{11\pi}{4}$$

$$-\frac34<n<\frac{11}{4}$$

$$n=0,1,2$$

Итак, всего корней: $$4+3=7$$.

б) $$6\cos^2 x+\sin 2x=(\cos x+\sin x)^2+2,\quad x\in(-\pi;3{,}5\pi)$$

Преобразуем левую часть:

$$6\cos^2 x+\sin 2x=\cos^2 x+\sin^2 x+2\sin x\cos x+2$$

$$6\cos^2 x+\sin 2x=1+\sin 2x+2$$

$$6\cos^2 x=3$$

$$2\cos^2 x=1$$

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

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

$$\sin x=\pm\frac{\sqrt2}{2}$$

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

Учитываем промежуток $$(-\pi;3{,}5\pi)$$.

1) $$x=-\frac{\pi}{4}+\pi n$$

$$-\pi<-\frac{\pi}{4}+\pi n<\frac{7\pi}{2}$$

$$-\frac{3\pi}{4}<\pi n<\frac{15\pi}{4}$$

$$-\frac34<n<\frac{15}{4}$$

$$n=0,1,2,3$$

2) $$x=\frac{\pi}{4}+\pi n$$

$$-\pi<\frac{\pi}{4}+\pi n<\frac{7\pi}{2}$$

$$-\frac{5\pi}{4}<\pi n<\frac{13\pi}{4}$$

$$-\frac54<n<\frac{13}{4}$$

$$n=-1,0,1,2,3$$

Всего корней: $$4+5=9$$.

в) $$1+\cos x=2\cos\frac{x}{2}$$

Используем формулу $$1+\cos x=2\cos^2\frac{x}{2}$$:

$$2\cos^2\frac{x}{2}=2\cos\frac{x}{2}$$

$$\cos\frac{x}{2}\left(\cos\frac{x}{2}-1\right)=0$$

Отсюда:

$$\cos\frac{x}{2}=0 \quad \text{или} \quad \cos\frac{x}{2}=1$$

1) $$\frac{x}{2}=\frac{\pi}{2}+\pi n \Rightarrow x=\pi+2\pi n$$

2) $$\frac{x}{2}=2\pi n \Rightarrow x=4\pi n$$

Ответ: $$x=\pi+2\pi n,\; x=4\pi n,\; n\in\mathbb Z$$.

г) $$\sin x=\tg^2\frac{x}{2}\,(1+\cos x)$$

Преобразуем правую часть:

$$\tg^2\frac{x}{2}=\frac{1-\cos x}{1+\cos x}$$

Тогда при $$1+\cos x\neq 0$$:

$$\tg^2\frac{x}{2}\,(1+\cos x)=1-\cos x$$

Получаем уравнение:

$$\sin x=1-\cos x$$

$$\sin x+\cos x=1$$

Возведём в квадрат:

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

$$1+\sin 2x=1$$

$$\sin 2x=0$$

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

Проверим в исходном уравнении. Подходят только значения, при которых $$\sin x=\tg^2\frac{x}{2}(1+\cos x)$$ выполняется и правая часть определена. Подстановка даёт решения:

$$x=2\pi n,\quad n\in\mathbb Z$$

Ответ: $$x=2\pi n,\; n\in\mathbb Z$$.



Общая оценка
4.1 / 5
Другие учебники
Другие предметы