Решите уравнение:
7 sin(x + π/2) + 4√3 sin x · cos x = 4 cos³ x.
Найдите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку [-5π/2; 0].
Алгебра 11 класс Тригонометрические уравнения уравнение алгебра 11 класс решение уравнения корни уравнения тригонометрические функции отрезок [-5π/2; 0] Новый
Для решения уравнения 7 sin(x + π/2) + 4√3 sin x · cos x = 4 cos³ x начнем с упрощения левой части уравнения.
Шаг 1: Упростим sin(x + π/2)
Используя тригонометрическую идентичность, мы знаем, что sin(x + π/2) = cos x. Подставим это в уравнение:
7 cos x + 4√3 sin x · cos x = 4 cos³ x.
Шаг 2: Переносим все члены в одну сторону
Запишем уравнение в стандартном виде:
7 cos x + 4√3 sin x · cos x - 4 cos³ x = 0.
Шаг 3: Вынесем общий множитель
Объединим все члены, содержащие cos x:
cos x (7 + 4√3 sin x - 4 cos² x) = 0.
Теперь у нас есть два множителя, и мы можем решить два отдельных уравнения:
Шаг 4: Решим первое уравнение cos x = 0
Функция cos x равна нулю в точках:
x = (2k + 1)π/2, где k - целое число.
На отрезке [-5π/2; 0] корни будут:
Шаг 5: Решим второе уравнение 7 + 4√3 sin x - 4 cos² x = 0
Заменим cos² x через sin x, используя идентичность cos² x = 1 - sin² x:
7 + 4√3 sin x - 4(1 - sin² x) = 0.
Упрощаем:
7 + 4√3 sin x - 4 + 4 sin² x = 0.
4 sin² x + 4√3 sin x + 3 = 0.
Шаг 6: Решим квадратное уравнение
Теперь у нас есть квадратное уравнение:
4 sin² x + 4√3 sin x + 3 = 0.
Используем формулу для нахождения корней квадратного уравнения:
sin x = (-b ± √(b² - 4ac)) / 2a, где a = 4, b = 4√3, c = 3.
Находим дискриминант:
D = (4√3)² - 4 * 4 * 3 = 48 - 48 = 0.
Так как дискриминант равен нулю, у нас есть один двойной корень:
sin x = -4√3 / (2 * 4) = -√3 / 2.
Шаг 7: Найдем x
sin x = -√3 / 2 соответствует углам:
x = -π/3 + 2kπ и x = -2π/3 + 2kπ, где k - целое число.
На отрезке [-5π/2; 0] корни будут:
Шаг 8: Соберем все корни
Теперь соберем все найденные корни:
Ответ: Корни уравнения на отрезке [-5π/2; 0]: -π/2, -3π/2, -4π/3, -5π/3.