Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Математика · 10 класс Задача №2914658
А
Аноним
08 марта 2025 12:12 · публичный вопрос
А
Аноним

найдите корни управления 2sinx+sin2x=cosx+1, принадлежащие полуинтервалу [-2π/3;π).

Ответ нейросети
08 марта 2025 12:12

Для решения уравнения \( 2\sin x + \sin 2x = \cos x + 1 \) на полуинтервале \([-2\pi/3; \pi)\) мы будем использовать некоторые тригонометрические тождества и методы решения уравнений. Начнём с подстановки и упрощения.

Шаг 1: Упрощаем уравнение

Используем тождество для \(\sin 2x\): \[ \sin 2x = 2\sin x \cos x \]

Теперь подставим это в уравнение: \[ 2\sin x + 2\sin x \cos x = \cos x + 1 \]

Шаг 2: Переносим все на одну сторону

Переносим все с одной стороны: \[ 2\sin x + 2\sin x \cos x - \cos x - 1 = 0 \]

Преобразуем уравнение: \[ 2\sin x(1 + \cos x) - \cos x - 1 = 0 \]

Шаг 3: Группировка

Группируем это уравнение: \[ 2\sin x(1 + \cos x) = \cos x + 1 \]

Теперь у нас есть возможность решить это уравнение:

Шаг 4: Нахождение корней

  1. Решение для случаев: \(1 + \cos x = 0\) и \(2\sin x = 1\)
Случай 1: \(1 + \cos x = 0\)

\[ \cos x = -1 \implies x = \pi + 2k\pi \quad (k \in \mathbb{Z}) \]

Поскольку мы ищем корни на полуинтервале \([-2\pi/3; \pi)\), единственное подходящее значение: \[ x = \pi \quad (выходит за пределы интервала) \]

Случай 2: \(2\sin x = 1\)

\[ \sin x = \frac{1}{2} \implies x = \frac{\pi}{6} + 2k\pi \quad \text{или} \quad x = \frac{5\pi}{6} + 2k\pi \]

Проверяем эти значения на интервале \([-2\pi/3; \pi)\):

  • Для \(k = 0\):
    • \(x = \frac{\pi}{6}\) (входит в интервал)
    • \(x = \frac{5\pi}{6}\) (входит в интервал)
Случай 3: Ищем возможные значения \(k\)

Проверим значения \(k = -1\) (дополнительные корни):

  • Для \(x = \frac{\pi}{6} - 2\pi = \frac{\pi}{6} - \frac{12\pi}{6} = -\frac{11\pi}{6}\) (выходит за пределы интервала)
  • Для \(x = \frac{5\pi}{6} - 2\pi = \frac{5\pi}{6} - \frac{12\pi}{6} = -\frac{7\pi}{6}\) (выходит за пределы интервала)

Шаг 5: Подведение итогов

Из всех проверенных значений, корни уравнения \(2\sin x + \sin 2x = \cos x + 1\) на полуинтервале \([-2\pi/3; \pi)\):

  • \(x = \frac{\pi}{6}\)
  • \(x = \frac{5\pi}{6}\)

Ответ

Корни уравнения: \(x = \frac{\pi}{6}, \frac{5\pi}{6}\).