2*cos^2*x*sin*x+sin^2*x=1 решить уравнение
Ответ нейросети
02 апреля 2025 14:34
Давайте решим уравнение:
[ 2 \cos^2 x \sin x + \sin^2 x = 1. ]
Шаг 1: Перепишем уравнение
Мы можем попробовать выразить все функции в терминах одной тригонометрической функции. В данном случае, лучше всего использовать ( \sin x ) и ( \cos^2 x = 1 - \sin^2 x ). Однако, в данном уравнении лучше оставить всё как есть и подбирать корни.
Шаг 2: Попробуем привести уравнение к более простому виду
Выразим ( \sin^2 x ): [ \sin^2 x = 1 - 2 \cos^2 x \sin x. ]
Шаг 3: Подставим значение ( y = \sin x )
Чтобы упростить работу с уравнением, давайте заменим ( \sin x ) на ( y ): [ 2(1 - y^2)y + y^2 = 1. ]
Шаг 4: Упрощаем уравнение
Перепишем уравнение: [ 2y - 2y^3 + y^2 = 1. ] Перегруппируем: [ -2y^3 + y^2 + 2y - 1 = 0. ]
Шаг 5: Умножим на -1
Умножим все уравнение на -1 для удобства: [ 2y^3 - y^2 - 2y + 1 = 0. ]
Шаг 6: Поиск корней уравнения
Мы можем попробовать найти корни методом подбора. Проверим некоторые значения:
- ( y = 1 ): [ 2(1)^3 - (1)^2 - 2(1) + 1 = 2 - 1 - 2 + 1 = 0. ] ( y = 1 ) – это корень.
Шаг 7: Деление полинома
Мы знаем, что ( y - 1 ) является делителем: [ (2y^3 - y^2 - 2y + 1) \div (y - 1). ]
Используя деление, находим: [ 2y^3 - y^2 - 2y + 1 = (y - 1)(2y^2 + y - 1). ]
Шаг 8: Решаем квадратное уравнение
Теперь решим квадратное уравнение: [ 2y^2 + y - 1 = 0. ]
Шаг 9: Находим корни с помощью дискриминанта
Дискриминант: [ D = b^2 - 4ac = 1^2 - 4(2)(-1) = 1 + 8 = 9. ] Корни: [ y = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{-1 \pm 3}{4} = \frac{2}{4}, \frac{-4}{4}. ] Корни: [ y = \frac{1}{2}, \quad y = -1. ]
Шаг 10: Обратная замена
Теперь, у нас есть три значения ( y ):
- ( y = \sin x = 1 )
- ( y = \sin x = \frac{1}{2} )
- ( y = \sin x = -1 )
Шаг 11: Находим значения ( x )
( \sin x = 1 )
[ x = \frac{\pi}{2} + 2k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}. ]( \sin x = \frac{1}{2} )
[ x = \frac{\pi}{6} + 2k\pi \quad \text{или} \quad x = \frac{5\pi}{6} + 2k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}. ]( \sin x = -1 )
[ x = \frac{3\pi}{2} + 2k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}. ]
Итог
Итак, все решения уравнения: [ x = \frac{\pi}{2} + 2k\pi, \quad x = \frac{\pi}{6} + 2k\pi, \quad x = \frac{5\pi}{6} + 2k\pi, \quad x = \frac{3\pi}{2} + 2k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}. ]
Если будут дополнительные вопросы — обращайтесь!
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



