Давайте рассмотрим, как решить каждое из предложенных тригонометрических уравнений, следуя вашему алгоритму.
1. Уравнение: \( \sin x = \frac{\sqrt{3}}{2} \)
Шаг 1: Определение наличия корней
Для этой функции значение \(\sin x\) находится в диапазоне от \(-1\) до \(1\). Значение \(\frac{\sqrt{3}}{2} \approx 0.866\) находится в этом диапазоне, значит уравнение имеет корни.
Шаг 2: Является ли уравнение частным случаем
Это стандартное тригонометрическое уравнение, которое можно решить, найдя углы, для которых синус равен \(\frac{\sqrt{3}}{2}\).
Шаг 3: Форма корней уравнения
Синус имеет значение \(\frac{\sqrt{3}}{2}\) в следующих квадрантах:
- 1-й квадрант: \(x = \frac{\pi}{3} + 2k\pi\) (где \(k\) — любое целое число)
- 2-й квадрант: \(x = \frac{2\pi}{3} + 2k\pi\)
Шаг 4: Запись формулы корней
Формула корней для уравнения \(\sin x = \frac{\sqrt{3}}{2}\): \[ x = \frac{\pi}{3} + 2k\pi \quad \text{или} \quad x = \frac{2\pi}{3} + 2k\pi \]
Где \(k\) — целое число.
Шаг 5: Значение обратной тригонометрической функции
Мы можем определить \(x\) как:
- \(x_1 = \frac{\pi}{3}\)
- \(x_2 = \frac{2\pi}{3}\)
Шаг 6: Подстановка значений в формулу
Получаем: \[ x = \frac{\pi}{3} + 2k\pi \quad \text{и} \quad x = \frac{2\pi}{3} + 2k\pi \]
Шаг 7: Запись ответа
Ответ: \(x = \frac{\pi}{3} + 2k\pi\) или \(x = \frac{2\pi}{3} + 2k\pi\), где \(k \in \mathbb{Z}\).
2. Уравнение: \( \sin x = -\frac{1}{2} \)
Шаг 1: Определение наличия корней
Значение \(-\frac{1}{2}\) также находится в диапазоне \([-1, 1]\), поэтому уравнение имеет корни.
Шаг 2: Является ли уравнение частным случаем
Это тоже стандартное уравнение, которое можно решить для синуса.
Шаг 3: Форма корней уравнения
Синус равен \(-\frac{1}{2}\):
- 3-й квадрант: \(x = \frac{7\pi}{6} + 2k\pi\)
- 4-й квадрант: \(x = \frac{11\pi}{6} + 2k\pi\)
Шаг 4: Запись формулы корней
Формула корней для уравнения \(\sin x = -\frac{1}{2}\): \[ x = \frac{7\pi}{6} + 2k\pi \quad \text{или} \quad x = \frac{11\pi}{6} + 2k\pi \]
Шаг 5: Значения обратной тригонометрической функции
Определяем:
- \(x_1 = \frac{7\pi}{6}\)
- \(x_2 = \frac{11\pi}{6}\)
Шаг 6: Подстановка значений
Мы записываем корни: \[ x = \frac{7\pi}{6} + 2k\pi \quad \text{и} \quad x = \frac{11\pi}{6} + 2k\pi \]
Шаг 7: Запись ответа
Ответ: \(x = \frac{7\pi}{6} + 2k\pi\) или \(x = \frac{11\pi}{6} + 2k\pi\), где \(k \in \mathbb{Z}\).
3. Уравнение: \( \cos x = 1 \)
Шаг 1: Определение наличия корней
Косинус может принимать значение \(1\), так что уравнение имеет решение.
Шаг 2: Является ли уравнение частным случаем
Это частный случай, когда \(\cos x\) принимает максимальное значение.
Шаг 3: Форма корней уравнения
Косинус равен \(1\) только в: \[ x = 2k\pi \]
Шаг 4: Запись формулы корней
Формула корней для \(\cos x = 1\): \[ x = 2k\pi \]
Шаг 5: Значение обратной тригонометрической функции
Здесь корень фиксирован:
- \(x = 0\)
Шаг 6: Подстановка значений
Записываем: \[ x = 2k\pi \]
Шаг 7: Запись ответа
Ответ: \(x = 2k\pi\), где \(k \in \mathbb{Z}\).
4. Уравнение: \( \tan x = -\sqrt{3} \)
Шаг 1: Определение наличия корней
Значение \(-\sqrt{3}\) также находится в диапазоне значений тангенса, значит корни есть.
Шаг 2: Является ли уравнение частным случаем
Это стандартное уравнение для тангенса.
Шаг 3: Форма корней уравнения
Тангенс отрицателен в 2-м и 4-м квадрантах:
- 2-й квадрант: \(x = \frac{5\pi}{6} + k\pi\)
- 4-й квадрант: \(x = \frac{11\pi}{6} + k\pi\)
Шаг 4: Запись формулы корней
Формула корней для \(\tan x = -\sqrt{3}\): \[ x = \frac{5\pi}{6} + k\pi \quad \text{или} \quad x = \frac{11\pi}{6} + k\pi \]
Шаг 5: Значение обратной тригонометрической функции
Мы имеем:
- \(x_1 = \frac{5\pi}{6}\)
- \(x_2 = \frac{11\pi}{6}\)
Шаг 6: Подстановка значений
Записываем корни: \[ x = \frac{5\pi}{6} + k\pi \quad \text{и} \quad x = \frac{11\pi}{6} + k\pi \]
Шаг 7: Запись ответа
Ответ: \(x = \frac{5\pi}{6} + k\pi\) или \(x = \frac{11\pi}{6} + k\pi\), где \(k \in \mathbb{Z}\).
Если у вас есть дополнительные вопросы или нужно объяснить что-то более подробно, не стесняйтесь спрашивать!