Давайте подробно разберем задачи по алгебре и началу математического анализа для 10 класса.
Часть 1
1. Найдите значение \(\cos a\), если \(\sin a = \frac{2}{5}\).
Решение:
Из тригонометрического тождества:
\[ \sin^2 a + \cos^2 a = 1 \]
Подставляем \(\sin a = \frac{2}{5}\):
\[ \left(\frac{2}{5}\right)^2 + \cos^2 a = 1 \] \[ \frac{4}{25} + \cos^2 a = 1 \]
Итак,
\[ \cos^2 a = 1 - \frac{4}{25} = \frac{25}{25} - \frac{4}{25} = \frac{21}{25} \]
Тогда
\[ \cos a = \pm \sqrt{\frac{21}{25}} = \pm \frac{\sqrt{21}}{5} \]
Ответ: \(\cos a = \pm \frac{\sqrt{21}}{5}\).
2. Найдите значение выражения \(2 \cos 67^\circ - \sin 67^\circ \sin 34^\circ\).
Решение:
Обратимся к тригонометрическим формулам. Первое выражение — \(2 \cos 67^\circ\).
Для второго — \(\sin 67^\circ \sin 34^\circ\).
Используем формулу для произведения:
\[ \sin A \sin B = \frac{1}{2} [\cos(A-B) - \cos(A+B)] \]
Применяем:
\[ \sin 67^\circ \sin 34^\circ = \frac{1}{2} [\cos(67^\circ - 34^\circ) - \cos(67^\circ + 34^\circ)] = \frac{1}{2} [\cos 33^\circ - \cos 101^\circ] \]
Тогда выражение:
\[ 2 \cos 67^\circ - \frac{1}{2} (\cos 33^\circ - \cos 101^\circ) \]
Можно оставить так, либо численно посчитать, но для целей хорошего понимания диверсифицируем:
- \(\cos 67^\circ \approx 0.3907\)
- \(\cos 33^\circ \approx 0.8387\)
- \(\cos 101^\circ \approx -0.1944\)
Подставляем:
\[ 2 \times 0.3907 - \frac{1}{2} (0.8387 - (-0.1944)) = 0.7814 - \frac{1}{2} (1.0331) = 0.7814 - 0.51655 = 0.26485 \]
Ответ: примерно 0.265.
3. Найдите корень уравнения \(\log(4 - x) = 7\).
Решение:
Напишем:
\[ \log(4 - x) = 7 \]
Предполагается, что логарифм — десятичный:
\[ 4 - x = 10^7 \] \[ 4 - x = 10\,000\,000 \]
Следовательно
\[ x = 4 - 10\,000\,000 = -9\,999\,996 \]
Ответ: \(\boxed{-9\,999\,996}\).
4. Найдите значение выражения \(\sqrt{25}\).
Решение:
- \(\sqrt{25} = 5\). Формально, при взятии квадратного корня допускается выбирать неотрицательное значение.
Ответ: \(\boxed{5}\).
5. Решите уравнение \(8 + 7x = 9\).
Решение:
Вычтем 8 из обеих частей:
\[ 7x = 9 - 8 = 1 \]
Делим обе стороны на 7:
\[ x = \frac{1}{7} \]
Ответ: \(\boxed{\frac{1}{7}}\).
Часть 2
6. Решите уравнение \(6 \sin^2 x + 5 \sin x - 2 = 0\).
Решение:
Введем: \(t = \sin x\).
Тогда уравнение:
\[ 6 t^2 + 5 t - 2 = 0 \]
Решаем квадратное уравнение:
\[ \Delta = 5^2 - 4 \times 6 \times (-2) = 25 + 48 = 73 \]
Корни:
\[ t_{1,2} = \frac{-5 \pm \sqrt{73}}{2 \times 6} = \frac{-5 \pm \sqrt{73}}{12} \]
Проверка диапазона:
\(\sin x\) может принимать значения только в отрезке \([-1, 1]\).
Вычислим приближительно:
\[ \sqrt{73} \approx 8.544 \]
Тогда:
\[ t_1 = \frac{-5 + 8.544}{12} \approx \frac{3.544}{12} \approx 0.295 \]
\[ t_2 = \frac{-5 - 8.544}{12} \approx \frac{-13.544}{12} \approx -1.128 \]
Второй корень — вне диапазона \(\sin x\), значит, игнорируем его.
Осталось найти \(x\):
\[ \sin x \approx 0.295 \]
Решения:
\[ x = \arcsin(0.295) + 2 \pi k, \quad x = \pi - \arcsin(0.295) + 2 \pi k \]
где \(k \in \mathbb{Z}\).
Ответ:
\[ x \approx \arcsin(0.295) + 2 \pi k \quad \text{или} \quad x \approx \pi - \arcsin(0.295) + 2 \pi k \]
7. Решите неравенство \(3^{x+3} + 3^{x} < 28\).
Решение:
- Перепишем:
\[ 3^{x+3} + 3^{x} < 28 \]
- Так как \(3^{x+3} = 3^3 \cdot 3^{x} = 27 \cdot 3^{x}\), получаем:
\[ 27 \cdot 3^{x} + 3^{x} < 28 \] \[ (27 + 1) \cdot 3^{x} < 28 \] \[ 28 \cdot 3^{x} < 28 \] \[ 3^{x} < 1 \]
- Так как \(3^{x}\) — строго монотонная функция, то:
\[ x < 0 \]
Ответ: \(\boxed{x < 0}\).
Часть 3
8. Решите неравенство: \(\log_a (x+8) > \log_a (x-3) + \log_a (3x)\).
Решение:
Правила логарифмов: \(\log_a p + \log_a q = \log_a (pq)\)
Перепишем:
\[ \log_a (x+8) > \log_a [(x-3) \cdot 3x] \]
- При условии, что основания и аргументы логарифмов положительны:
\[ x + 8 > 0 \Rightarrow x > -8 \] \[ x - 3 > 0 \Rightarrow x > 3 \] \[ 3x > 0 \Rightarrow x > 0 \]
Можно ограничиться \(x > 3\).
Тогда неравенство сведется к:
\[ x + 8 > (x - 3) \cdot 3x \]
- Раскроем скобки:
\[ x + 8 > 3x^2 - 9x \]
- Перенесем всё в левую сторону:
\[ 0 > 3x^2 - 9x - x - 8 \] \[ 0 > 3x^2 - 10x - 8 \]
- Решим квадратичное неравенство:
\[ 3x^2 - 10x - 8 < 0 \]
- Находим корни:
\[ \Delta = (-10)^2 - 4 \times 3 \times (-8) = 100 + 96 = 196 \]
\[ x_{1,2} = \frac{10 \pm \sqrt{196}}{2 \times 3} = \frac{10 \pm 14}{6} \]
- Вычисляем:
\[ x_1 = \frac{10 - 14}{6} = \frac{-4}{6} = -\frac{2}{3} \] \[ x_2 = \frac{10 + 14}{6} = \frac{24}{6} = 4 \]
- Поскольку коэффициент при \(x^2\) положителен, корни разделяют интервал:
\[ 3x^2 - 10x - 8 < 0 \quad \text{при} \quad -\frac{2}{3} < x < 4 \]
Но при этом нужно учитывать и ограничение \(x > 3\), чтобы аргументы логарифмов были положительны.
Итоговая область решений:
\[ x > 3 \quad \text{и} \quad x < 4 \]
Ответ:
\[ \boxed{3 < x < 4} \]
Если нужно подробнее по какому-либо из пунктов или есть дополнительные вопросы, я готов помочь!