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.30.14 ГДЗ Мерзляк 10 класс Базовый уровень (Алгебра)
Мерзляк, Номировский, Полонский
10 класс
Класс
10
Предмет
Алгебра
Автор
Мерзляк, Номировский, Полонский

Упр.30.14 ГДЗ Мерзляк 10 класс Базовый уровень (Алгебра)

Задача

Решите уравнение:

  1. $$4\operatorname{ctg}(x)-5\sin(x)=0$$;
  2. $$4\sin^2(2x)+7\cos(2x)-2\sin^2(x)=6$$;
  3. $$7+2\sin(2x)+1{,}5\left(\operatorname{tg}(x)+\operatorname{ctg}(x)\right)=0$$;
  4. $$\sin^2(x)=\cos^4\left(\frac{x}{2}\right)-\sin^4\left(\frac{x}{2}\right)$$;
  5. $$2\cos(4x)-2\cos^2(x)=3\cos(2x)$$.
Подробный ответ
  1. $$4\ctg x-5\sin x=0$$

    $$4\frac{\cos x}{\sin x}-5\sin x=0,\qquad \sin x\ne 0$$

    Умножим на $$\sin x$$:

    $$4\cos x-5\sin^2 x=0$$

    $$4\cos x-5(1-\cos^2 x)=0$$

    $$5\cos^2 x+4\cos x-5=0$$

    Пусть $$y=\cos x$$. Тогда

    $$5y^2+4y-5=0$$

    $$D=4^2-4\cdot 5\cdot(-5)=116=4\cdot 29$$

    $$y=\frac{-4\pm \sqrt{116}}{10}=\frac{-2\pm \sqrt{29}}{5}$$

    Значение $$\frac{-2-\sqrt{29}}{5}$$ не подходит, так как меньше $$-1$$.

    Следовательно,

    $$\cos x=\frac{\sqrt{29}-2}{5}$$

    $$x=\pm \arccos\frac{\sqrt{29}-2}{5}+2\pi n,\qquad n\in\mathbb Z$$

  2. $$4\sin^2 2x+7\cos 2x-2\sin^2 x=6$$

    $$4(1-\cos^2 2x)+7\cos 2x-2\cdot \frac{1-\cos 2x}{2}=6$$

    $$4-4\cos^2 2x+7\cos 2x-1+\cos 2x-6=0$$

    $$4\cos^2 2x-8\cos 2x+3=0$$

    Пусть $$y=\cos 2x$$. Тогда

    $$4y^2-8y+3=0$$

    $$D=64-48=16$$

    $$y_1=\frac{8-4}{8}=\frac12,\qquad y_2=\frac{8+4}{8}=\frac32$$

    Значение $$\frac32$$ не подходит.

    Тогда

    $$\cos 2x=\frac12$$

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

    $$x=\pm \frac{\pi}{6}+\pi n,\qquad n\in\mathbb Z$$

  3. $$7+2\sin 2x+1{,}5(\tg x+\ctg x)=0$$

    $$7+2\sin 2x+\frac32\left(\frac{\sin x}{\cos x}+\frac{\cos x}{\sin x}\right)=0$$

    $$7+2\sin 2x+\frac32\cdot \frac{\sin^2 x+\cos^2 x}{\sin x\cos x}=0$$

    $$7+2\sin 2x+\frac{3}{2\sin 2x}=0$$

    Пусть $$y=\sin 2x$$. Тогда

    $$7+2y+\frac{3}{2y}=0,\qquad y\ne 0$$

    Умножим на $$2y$$:

    $$4y^2+14y+3=0$$

    $$D=14^2-4\cdot 4\cdot 3=196-48=148$$

    $$y=\frac{-14\pm \sqrt{148}}{8}=\frac{-7\pm \sqrt{37}}{4}$$

    Из двух корней подходит только тот, который лежит в промежутке $$[-1;1]$$. Получаем

    $$\sin 2x=\frac{-7+\sqrt{37}}{4}$$

    Следовательно,

    $$2x=(-1)^n\arcsin\frac{-7+\sqrt{37}}{4}+\pi n,\qquad n\in\mathbb Z$$

    $$x=\frac{(-1)^n}{2}\arcsin\frac{-7+\sqrt{37}}{4}+\frac{\pi n}{2},\qquad n\in\mathbb Z$$

  4. $$\sin^2 x=\cos^4\frac{x}{2}-\sin^4\frac{x}{2}$$

    Используем формулу разности квадратов:

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

    $$\cos^2\frac{x}{2}+\sin^2\frac{x}{2}=1,\qquad \cos^2\frac{x}{2}-\sin^2\frac{x}{2}=\cos x$$

    Тогда

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

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

    $$\cos^2 x+\cos x-1=0$$

    Пусть $$y=\cos x$$. Тогда

    $$y^2+y-1=0$$

    $$D=1+4=5$$

    $$y=\frac{-1\pm \sqrt5}{2}$$

    Подходит только

    $$\cos x=\frac{\sqrt5-1}{2}$$

    $$x=\pm \arccos\frac{\sqrt5-1}{2}+2\pi n,\qquad n\in\mathbb Z$$

  5. $$2\cos 4x-2\cos^2 x=3\cos 2x$$

    $$2(2\cos^2 2x-1)-2\cdot \frac{1+\cos 2x}{2}=3\cos 2x$$

    $$4\cos^2 2x-2-1-\cos 2x=3\cos 2x$$

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

    Пусть $$y=\cos 2x$$. Тогда

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

    $$D=16+48=64$$

    $$y_1=\frac{4-8}{8}=-\frac12,\qquad y_2=\frac{4+8}{8}=\frac32$$

    Значение $$\frac32$$ не подходит.

    Тогда

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

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

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



Общая оценка
4 / 5
Другие учебники
Другие предметы