Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №2055809
А
Аноним
31 октября 2024 10:11 · публичный вопрос
А
Аноним

Cos²x - 4sin x + 3 =0

Нейросеть31 октября 2024 10:11

Решим уравнение \( \cos^2 x - 4 \sin x + 3 = 0 \).

Сначала вспомним тригонометрическую идентичность: \( \cos^2 x = 1 - \sin^2 x \). Подставим это в уравнение:

\[ 1 - \sin^2 x - 4 \sin x + 3 = 0. \]

Упрощаем:

\[ - \sin^2 x - 4 \sin x + 4 = 0. \]

Умножим все уравнение на -1 для удобства:

\[ \sin^2 x + 4 \sin x - 4 = 0. \]

Теперь обозначим \( y = \sin x \). Тогда уравнение принимает вид:

\[ y^2 + 4y - 4 = 0. \]

Решим это квадратное уравнение с помощью формулы:

\[ y = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}, \]

где \( a = 1, b = 4, c = -4 \). Подставим значения:

\[ y = \frac{-4 \pm \sqrt{4^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-4)}}{2 \cdot 1} = \frac{-4 \pm \sqrt{16 + 16}}{2} = \frac{-4 \pm \sqrt{32}}{2} = \frac{-4 \pm 4\sqrt{2}}{2}. \]

Упрощаем:

\[ y = -2 \pm 2\sqrt{2}. \]

Получаем два возможных значения для \( y \):

  1. \( y_1 = -2 + 2\sqrt{2} \)
  2. \( y_2 = -2 - 2\sqrt{2} \)

Теперь нужно проверить, находятся ли эти значения в диапазоне, допустимом для синуса (от -1 до 1).

  1. Для \( y_1 = -2 + 2\sqrt{2} \approx -2 + 2 \times 1.414 \approx -2 + 2.828 \approx 0.828 \), это значение допустимо.
  2. Для \( y_2 = -2 - 2\sqrt{2} \approx -2 - 2.828 \), это значение меньше -1, поэтому оно не подходит.

Таким образом, остаётся только \( y_1 = \sin x \approx 0.828 \).

Теперь найдём \( x \):

\[ x = \arcsin(0.828). \]

Это значение может принимать разные углы, учитывая, что синус положителен в первом и втором квадрантах:

\[ x_1 = \arcsin(0.828) + 2k\pi, \quad x_2 = \pi - \arcsin(0.828) + 2k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}. \]

Таким образом, общим решением уравнения \( \cos^2 x - 4 \sin x + 3 = 0 \) являются значения \( x_1 \) и \( x_2 \) с учетом периода функции синуса.

cos²x - 4sin x + 3 =0
Решим уравнение \( \cos^2 x - 4 \sin x + 3 = 0 \). Сначала вспомним тригонометрическую идентичность: \( \cos^2 x = 1 - \sin^2 x \). Подставим это в уравнение: \[ 1 - \sin^2 x - 4 \sin x + 3 = 0. \] Упрощаем: \[ - \sin^2 x - 4 \sin x + 4 = 0. \] Умножим все уравнение на -1 для удобства: \[ \sin^2 x + 4 \sin x - 4 = 0. \] Теперь обозначим \( y = \sin x \). Тогда уравнение принимает вид: \[ y^2 + 4y - 4 = 0. \] Решим это квадратное уравнение с помощью формулы: \[ y = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}, \] где \( a = 1, b = 4, c = -4 \). Подставим значения: \[ y = \frac{-4 \pm \sqrt{4^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-4)}}{2 \cdot 1} = \frac{-4 \pm \sqrt{16 + 16}}{2} = \frac{-4 \pm \sqrt{32}}{2} = \frac{-4 \pm 4\sqrt{2}}{2}. \] Упрощаем: \[ y = -2 \pm 2\sqrt{2}. \] Получаем два возможных значения для \( y \): 1. \( y_1 = -2 + 2\sqrt{2} \) 2. \( y_2 = -2 - 2\sqrt{2} \) Теперь нужно проверить, находятся ли эти значения в диапазоне, допустимом для синуса (от -1 до 1). 1. Для \( y_1 = -2 + 2\sqrt{2} \approx -2 + 2 \times 1.414 \approx -2 + 2.828 \approx 0.828 \), это значение допустимо. 2. Для \( y_2 = -2 - 2\sqrt{2} \approx -2 - 2.828 \), это значение меньше -1, поэтому оно не подходит. Таким образом, остаётся только \( y_1 = \sin x \approx 0.828 \). Теперь найдём \( x \): \[ x = \arcsin(0.828). \] Это значение может принимать разные углы, учитывая, что синус положителен в первом и втором квадрантах: \[ x_1 = \arcsin(0.828) + 2k\pi, \quad x_2 = \pi - \arcsin(0.828) + 2k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}. \] Таким образом, общим решением уравнения \( \cos^2 x - 4 \sin x + 3 = 0 \) являются значения \( x_1 \) и \( x_2 \) с учетом периода функции синуса.