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

Упр.23.24 ГДЗ Мордковича 10 класс профильный уровень (Алгебра)

Задача
  1. Решите уравнение: а) $$\cos^6 x+\sin^6 x=\frac{7}{16}$$; б) $$\cos^{-4}\frac{x}{2}\left(2\sin^4\frac{x}{2}-1\right)=2$$
Подробный ответ

а) $$\cos^6 x+\sin^6 x=\frac{7}{16}.$$

Используем формулу суммы кубов:

$$\cos^6 x+\sin^6 x=(\cos^2 x)^3+(\sin^2 x)^3=(\cos^2 x+\sin^2 x)\bigl(\cos^4 x-\cos^2 x\sin^2 x+\sin^4 x\bigr).$$

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

$$\cos^4 x-\cos^2 x\sin^2 x+\sin^4 x=\frac{7}{16}.$$

Пусть $$t=\cos^2 x.$$ Тогда $$\sin^2 x=1-t,$$ и

$$t^2-t(1-t)+(1-t)^2=\frac{7}{16}.$$

После упрощения:

$$3t^2-3t+\frac{9}{16}=0.$$

Умножим на $$16$$:

$$16t^2-16t+3=0.$$

$$D=16^2-4\cdot 16\cdot 3=64,$$

$$t_{1,2}=\frac{16\pm 8}{32}.$$

Получаем:

$$t_1=\frac14,\qquad t_2=\frac34.$$

1) Если $$\cos^2 x=\frac14,$$ то $$\sin^2 x=\frac34,$$ значит

$$\sin x=\pm \frac{\sqrt3}{2},$$

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

2) Если $$\cos^2 x=\frac34,$$ то $$\sin^2 x=\frac14,$$ значит

$$\sin x=\pm \frac12,$$

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

Объединяя, получаем

$$x=\pm \frac{\pi}{6}+\frac{\pi n}{2},\quad n\in\mathbb Z.$$

б) $$\cos^{-4}\frac{x}{2}\left(2\sin^4\frac{x}{2}-1\right)=2.$$

Преобразуем левую часть:

$$\cos^{-4}\frac{x}{2}=\frac{1}{\cos^4\frac{x}{2}},$$

поэтому

$$\frac{2\sin^4\frac{x}{2}-1}{\cos^4\frac{x}{2}}=2.$$

Пусть $$t=\tan^2\frac{x}{2}.$$ Тогда

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

Следовательно,

$$\frac{2\sin^4\frac{x}{2}-1}{\cos^4\frac{x}{2}}=2t^2-2(1+t)^2=2.$$

После упрощения получаем квадратное уравнение:

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

$$t_1=-1,\qquad t_2=3.$$

Так как $$t=\tan^2\frac{x}{2}\ge 0,$$ значение $$t=-1$$ не подходит. Тогда

$$\tan^2\frac{x}{2}=3,$$

$$\tan\frac{x}{2}=\pm \sqrt3.$$

Отсюда

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

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

Ответ

а) $$x=\pm \frac{\pi}{6}+\frac{\pi n}{2},\ n\in\mathbb Z.$$
б) $$x=\pm \frac{2\pi}{3}+2\pi n,\ n\in\mathbb Z.$$

Иллюстрация к решению «Упр.23.24 ГДЗ Мордковича 10 класс профильный уровень (Алгебра)», 5



Общая оценка
4.4 / 5
Другие учебники
Другие предметы