Найти все корни уравнения, при надлежащие отрезку [-2п, 2п] sinx =-√2/2
Ответ нейросети
10 июня 2025 17:19
Давайте решим уравнение (\sin x = -\frac{\sqrt{2}}{2}) на отрезке ([-2\pi, 2\pi]). Я подробно объясню каждый шаг.
Шаг 1: определение уравнения
Нам нужно найти все значения (x), при которых
[ \sin x = -\frac{\sqrt{2}}{2} ]
на отрезке ([-2\pi, 2\pi]).
Шаг 2: вспомогательная информация
Известно, что (\sin x = \pm \frac{\sqrt{2}}{2}) при
[ x = \frac{\pi}{4} + 2k\pi \quad \text{и} \quad x = \frac{3\pi}{4} + 2k\pi, ]
где (k \in \mathbb{Z}).
- При (\sin x = \frac{\sqrt{2}}{2}), радикал положительный.
- При (\sin x = -\frac{\sqrt{2}}{2}), радикал отрицательный.
Нам нужны именно значения, при которых (\sin x = -\frac{\sqrt{2}}{2}).
Шаг 3: определение углов, соответствующих (\sin x = -\frac{\sqrt{2}}{2})
Из знаний тригонометрии,
[ \sin x = -\frac{\sqrt{2}}{2} \quad \Rightarrow \quad x = \frac{5\pi}{4} + 2k\pi \quad \text{или} \quad x = \frac{7\pi}{4} + 2k\pi, ]
потому что:
- (\sin x = -\frac{\sqrt{2}}{2}) в третьем и четвёртом квадрантах.
- В третьем квадранте, основной угол: ( \pi + \frac{\pi}{4} = \frac{5\pi}{4} ).
- В четвертом квадранте, основной угол: ( 2\pi - \frac{\pi}{4} = \frac{7\pi}{4} ).
Шаг 4: подстановки значений и поиск корней в диапазоне ([-2\pi, 2\pi])
Практически, ищем все (x), прибавляя (2k\pi), где (k) — целое число, чтобы не выходить за границы.
Рассмотрим случаи для (k = -1, 0, 1), так как диапазон ограничен ([-2\pi, 2\pi]).
Класс для (k=0):
[ x = \frac{5\pi}{4}, \quad x = \frac{7\pi}{4} ]
Общий диапазон: (-2\pi \leq x \leq 2\pi ).
Проверим, входят ли эти значения:
- (\frac{5\pi}{4} \approx 3.927), что больше (2\pi \approx 6.283), и очевидно — входит в диапазон.
- (\frac{7\pi}{4} \approx 5.497), тоже в диапазоне.
Теперь для (k = -1):
[ x = \frac{5\pi}{4} - 2\pi = \frac{5\pi}{4} - \frac{8\pi}{4} = -\frac{3\pi}{4} \approx -2.356, ] [ x = \frac{7\pi}{4} - 2\pi = \frac{7\pi}{4} - \frac{8\pi}{4} = -\frac{\pi}{4} \approx -0.785. ]
Оба значения лежат в диапазоне ([-2\pi, 2\pi]).
Теперь для (k=1):
[ x = \frac{5\pi}{4} + 2\pi = \frac{5\pi}{4} + \frac{8\pi}{4} = \frac{13\pi}{4} \approx 10.21, ] что превышает (2\pi), поскольку (2\pi \approx 6.283), следовательно, это не входит в диапазон.
Аналогично:
[ x = \frac{7\pi}{4} + 2\pi = \frac{7\pi}{4} + \frac{8\pi}{4} = \frac{15\pi}{4} \approx 11.78, ] тоже вне диапазона.
Шаг 5: Итоговые корни
Значения, входящие в диапазон:
[ x = -\frac{3\pi}{4}, \quad x = -\frac{\pi}{4}, \quad x = \frac{5\pi}{4}, \quad x = \frac{7\pi}{4} ]
Ответ:
[ \boxed{ x = -\frac{3\pi}{4}, \quad x = -\frac{\pi}{4}, \quad x = \frac{5\pi}{4}, \quad x = \frac{7\pi}{4} } ]
На этом все. Если есть вопросы — спрашивайте!
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



