Упр.26.27 ГДЗ Мордковича 10 класс профильный уровень (Алгебра)
а) $$3\sin^2\frac{x}{2}+\sin\frac{x}{2}\sin\left(\frac{\pi}{2}-\frac{x}{2}\right)=2$$;
б) $$2\cos^2\frac{x}{2}-3\sin\left(\pi-\frac{x}{2}\right)\cos\left(2\pi-\frac{x}{2}\right)+7\sin^2\frac{x}{2}=3$$;
в) $$4\cos^2\left(\frac{\pi}{2}+x\right)+\sqrt{3}\sin\left(\frac{3\pi}{2}-x\right)\sin(\pi+x)+3\cos^2(\pi+x)=3$$;
г) $$3\sin^2\left(x-\frac{3\pi}{2}\right)-2\cos\left(\frac{3\pi}{2}+x\right)\cos(\pi+x)+2\sin^2(x-\pi)=2$$.
а) $$3\sin^2\frac{x}{2}+\sin\frac{x}{2}\sin\left(\frac{\pi}{2}-\frac{x}{2}\right)=2$$
Так как $$\sin\left(\frac{\pi}{2}-\frac{x}{2}\right)=\cos\frac{x}{2},$$ получаем
$$3\sin^2\frac{x}{2}+\sin\frac{x}{2}\cos\frac{x}{2}=2.$$
Перенесём всё в одну сторону и разделим на $$\cos^2\frac{x}{2}$$:
$$3\sin^2\frac{x}{2}+\sin\frac{x}{2}\cos\frac{x}{2}-2=0,$$
$$\sin^2\frac{x}{2}+\sin\frac{x}{2}\cos\frac{x}{2}-2\cos^2\frac{x}{2}=0,$$
$$\tg^2\frac{x}{2}+\tg\frac{x}{2}-2=0.$$
Пусть $$y=\tg\frac{x}{2}.$$ Тогда
$$y^2+y-2=0,$$
$$\left(y-1\right)\left(y+2\right)=0,$$
откуда $$y=1$$ или $$y=-2.$$
Следовательно,
$$\tg\frac{x}{2}=1 \Rightarrow \frac{x}{2}=\frac{\pi}{4}+\pi n \Rightarrow x=\frac{\pi}{2}+2\pi n,$$
$$\tg\frac{x}{2}=-2 \Rightarrow \frac{x}{2}=-\arctg 2+\pi n \Rightarrow x=-2\arctg 2+2\pi n.$$
б) $$2\cos^2\frac{x}{2}-3\sin\left(\pi-\frac{x}{2}\right)\cos\left(2\pi-\frac{x}{2}\right)+7\sin^2\frac{x}{2}=3$$
Используем формулы:
$$\sin\left(\pi-\frac{x}{2}\right)=\sin\frac{x}{2}, \qquad \cos\left(2\pi-\frac{x}{2}\right)=\cos\frac{x}{2}.$$
Тогда
$$2\cos^2\frac{x}{2}-3\sin\frac{x}{2}\cos\frac{x}{2}+7\sin^2\frac{x}{2}=3.$$
Переносим всё в одну сторону:
$$4\sin^2\frac{x}{2}-3\sin\frac{x}{2}\cos\frac{x}{2}-\cos^2\frac{x}{2}=0.$$
Делим на $$\cos^2\frac{x}{2}$$:
$$4\tg^2\frac{x}{2}-3\tg\frac{x}{2}-1=0.$$
Пусть $$y=\tg\frac{x}{2}.$$ Тогда
$$4y^2-3y-1=0,$$
$$D=9+16=25,$$
$$y_1=\frac{3-5}{8}=-\frac14,\qquad y_2=\frac{3+5}{8}=1.$$
Отсюда
$$\tg\frac{x}{2}=-\frac14 \Rightarrow x=-2\arctg\frac14+2\pi n,$$
$$\tg\frac{x}{2}=1 \Rightarrow x=\frac{\pi}{2}+2\pi n.$$
в) $$4\cos^2\left(\frac{\pi}{2}+x\right)+\sqrt3\sin\left(\frac{3\pi}{2}-x\right)\sin(\pi+x)+3\cos^2(\pi+x)=3$$
Преобразуем тригонометрические функции:
$$\cos\left(\frac{\pi}{2}+x\right)=-\sin x,\qquad \sin\left(\frac{3\pi}{2}-x\right)=-\cos x,\qquad \sin(\pi+x)=-\sin x,\qquad \cos(\pi+x)=-\cos x.$$
Тогда
$$4\sin^2 x+\sqrt3\sin x\cos x+3\cos^2 x=3.$$
Переносим $$3$$ влево:
$$4\sin^2 x+\sqrt3\sin x\cos x+3\cos^2 x-3=0,$$
$$\sin^2 x+\sqrt3\sin x\cos x=0.$$
Делим на $$\cos^2 x$$:
$$\tg^2 x+\sqrt3\tg x=0,$$
$$\tg x\left(\tg x+\sqrt3\right)=0.$$
Следовательно,
$$\tg x=0 \Rightarrow x=\pi n,$$
$$\tg x=-\sqrt3 \Rightarrow x=-\frac{\pi}{3}+\pi n.$$
г) $$3\sin^2\left(x-\frac{3\pi}{2}\right)-2\cos\left(\frac{3\pi}{2}+x\right)\cos(\pi+x)+2\sin^2(x-\pi)=2$$
Используем формулы:
$$\sin\left(x-\frac{3\pi}{2}\right)=\cos x,\qquad \cos\left(\frac{3\pi}{2}+x\right)=\sin x,\qquad \cos(\pi+x)=-\cos x,\qquad \sin(x-\pi)=-\sin x.$$
Тогда
$$3\cos^2 x+2\sin x\cos x+2\sin^2 x=2.$$
Переносим $$2$$ влево:
$$3\cos^2 x+2\sin x\cos x+2\sin^2 x-2=0,$$
$$\cos^2 x+2\sin x\cos x=0.$$
Делим на $$\sin^2 x$$:
$$\ctg^2 x+2\ctg x=0,$$
$$\ctg x\left(\ctg x+2\right)=0.$$
Отсюда
$$\ctg x=0 \Rightarrow x=\frac{\pi}{2}+\pi n,$$
$$\ctg x=-2 \Rightarrow \tg x=-\frac12 \Rightarrow x=-\arctg\frac12+\pi n.$$
Ответ: а) $$x=-2\arctg 2+2\pi n,\ \frac{\pi}{2}+2\pi n;$$ б) $$x=-2\arctg\frac14+2\pi n,\ \frac{\pi}{2}+2\pi n;$$ в) $$x=\pi n,\ -\frac{\pi}{3}+\pi n;$$ г) $$x=\frac{\pi}{2}+\pi n,\ -\arctg\frac12+\pi n,\ n\in\mathbb Z.$$









