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.44.73 ГДЗ Мордковича 10 класс профильный уровень (Алгебра)
Мордкович, Семенов
10 класс
Класс
10
Предмет
Алгебра
Автор
Мордкович, Семенов

Упр.44.73 ГДЗ Мордковича 10 класс профильный уровень (Алгебра)

Задача

а) $$\arccos\sqrt{1-x^2}=\arcsin x$$

б) $$\arctg x+\arctg\frac{1-x}{1+x}$$

Подробный ответ

а) Рассмотрим функцию $$f(x)=\arccos\sqrt{1-x^2}-\arcsin x.$$

Проверим отдельно случаи $$0\le x\le 1$$ и $$-1\le x<0$$.

Если $$0\le x\le 1,$$ то $$\sqrt{1-x^2}\in[0,1],$$ и можно записать:

$$\arccos\sqrt{1-x^2}=\arcsin x.$$

Действительно, при $$0\le x\le 1$$ имеем

$$\cos(\arcsin x)=\sqrt{1-x^2},$$

а значит,

$$\arccos\sqrt{1-x^2}=\arcsin x.$$

Если $$-1\le x<0,$$ то $$\arcsin x<0,$$ и

$$\arccos\sqrt{1-x^2}=-\arcsin x.$$

Проверим это через тождество $$\arcsin(-x)=-\arcsin x$$ и равенство $$\cos(\arcsin x)=\sqrt{1-x^2}.$$ Тогда

$$\arccos\sqrt{1-x^2}=\arccos(\cos(\arcsin(-x)))=\arcsin(-x)=-\arcsin x.$$

Следовательно,

$$\arccos\sqrt{1-x^2}=\begin{cases} \arcsin x, & 0\le x\le 1,\\ -\arcsin x, & -1\le x<0. \end{cases}$$

б) Рассмотрим функцию

$$f(x)=\arctg x+\arctg\frac{1-x}{1+x}.$$

Найдём её производную при $$x\ne -1$$:

$$f'(x)=\frac{1}{1+x^2}+\frac{\left(\frac{1-x}{1+x}\right)’}{1+\left(\frac{1-x}{1+x}\right)^2}.$$

Вычислим производную дроби:

$$\left(\frac{1-x}{1+x}\right)’=\frac{-(1+x)-(1-x)}{(1+x)^2}=-\frac{2}{(1+x)^2}.$$

Тогда

$$f'(x)=\frac{1}{1+x^2}-\frac{2}{(1+x)^2+(1-x)^2}.$$

Но

$$(1+x)^2+(1-x)^2=2+2x^2=2(1+x^2),$$

значит

$$f'(x)=\frac{1}{1+x^2}-\frac{1}{1+x^2}=0.$$

Следовательно, $$f(x)$$ — постоянная на каждом из промежутков $$(-\infty,-1)$$ и $$(-1,\infty).$$

Найдём значение этой постоянной.

При $$x=0$$:

$$f(0)=\arctg 0+\arctg 1=0+\frac{\pi}{4}=\frac{\pi}{4}.$$

Значит, при $$x>-1$$

$$\arctg x+\arctg\frac{1-x}{1+x}=\frac{\pi}{4}.$$

При $$x=-\sqrt3$$:

$$f(-\sqrt3)=\arctg(-\sqrt3)+\arctg\frac{1+\sqrt3}{1-\sqrt3}.$$

Так как

$$\arctg(-\sqrt3)=-\frac{\pi}{3},\qquad \frac{1+\sqrt3}{1-\sqrt3}=-2-\sqrt3,$$

то

$$\arctg\frac{1+\sqrt3}{1-\sqrt3}=-\frac{5\pi}{12},$$

и потому

$$f(-\sqrt3)=-\frac{\pi}{3}-\frac{5\pi}{12}=-\frac{3\pi}{4}.$$

Следовательно, при $$x<-1$$

$$\arctg x+\arctg\frac{1-x}{1+x}=-\frac{3\pi}{4}.$$

Итак,

$$\arctg x+\arctg\frac{1-x}{1+x}= \begin{cases} \frac{\pi}{4}, & x>-1,\\ -\frac{3\pi}{4}, & x<-1. \end{cases}$$

Ответ: а) $$\arccos\sqrt{1-x^2}=\arcsin x$$ при $$0\le x\le 1,$$ и $$\arccos\sqrt{1-x^2}=-\arcsin x$$ при $$-1\le x<0$$; б) $$\arctg x+\arctg\frac{1-x}{1+x}=\frac{\pi}{4}$$ при $$x>-1$$ и $$-\frac{3\pi}{4}$$ при $$x<-1.$$



Общая оценка
4.4 / 5
Другие учебники
Другие предметы