Задание 1 из 67Уравнения смешанного типа
Линия №14 · Повышенный уровень

а) Решите уравнение . б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие отрезку .

Источник: Открытый банк заданий ФИПИ · FIPI ID: FDA042

Объяснение

Как решать это задание

Ключевая идея и подход к задаче

Решение задания ФИПИ FDA042 оформлено в формате второй части ЕГЭ: сначала получаем все корни, затем отдельно и без десятичных приближений отбираем корни на заданном отрезке.

Ключевая идея: Сделать допустимую замену, решить получившееся алгебраическое уравнение, вернуться к тригонометрической переменной и выполнить точный отбор корней..
Пошаговый разбор

Понятное решение

Подробные вычисления, пояснения и ответ
Пример решения №1

Решение

а) Дробь равна нулю тогда и только тогда, когда числитель равен нулю, а знаменатель при этом не равен нулю:

({ 9sin2x − 32√2sinx = 0
  √------
(  11sin x⁄= 0

Так как ОДЗ выражения √ ------
  11 sinx  — это sin x≥ 0,  но √ ------
  11sinx ⁄= 0,  то есть sinx⁄= 0,  то данная система равносильна:

(         √-
{ 9sin2x − 32 2sinx = 0
( sinx> 0

Рассмотрим уравнение системы:

 sin2x   2√2sinx
9    − 3   √- = 0
 32sin2x = 32 2sinx

По свойству степеней с одинаковыми основаниями и формуле синуса двойного угла получим:

                       √-
        2⋅2sinx ⋅cosx = 2 2sin x
        2sinx ⋅cosx − √2 sinx = 0
             (       √-)
         sinx  2cosx−  2  =0
⌊                ⌊
| sinx =0√-       ⌈x = πk, k ∈ℤ
⌈ cosx = -2-  ⇔    x = ±π-+ 2πk, k ∈ℤ
         2             4

Рассмотрим полученные серии корней.

1) Так как по ОДЗ sinx> 0,  то серия корней x =πk, k ∈ ℤ  нам не подходит.

2) Серия корней      π
x= − 4 + 2πk, k ∈ ℤ  также не удовлетворяет ОДЗ, так как находится в четвертой четверти, где sinx < 0.

3) Серия корней    π
x= 4-+ 2πk, k ∈ ℤ  удовлетворяет ОДЗ, так как находится в первой четверти, где sinx > 0.

Следовательно, ответом будут корни:

x = π+ 2πk, k ∈ ℤ.
    4

б) Отберем корни на тригонометрической окружности. Для этого отметим на ней дугу, соответствующую отрезку [     ]
 7π;5π ,
  2  концы этой дуги и лежащие на ней точки серий решений из пункта а).

71π7π
52π4-

Следовательно, на отрезке [     ]
  7π-;5π
  2 лежит точка 17π.
 4

Ответ:

а) π+ 2πk, k ∈ℤ
4

б) 17π
 4

Теория

Что нужно знать

Правила и свойства для этого типа задач
  • Формулы приведения и основные тригонометрические тождества
  • Решение простейших тригонометрических уравнений
  • Отбор корней на отрезке без округления границ
Открыть теорию по математике →
Самопроверка

Типичные ошибки

На что обратить внимание перед ответом
  • Потерять корни при делении на sin x или cos x вместо разложения на множители.
  • Не учесть область допустимых значений логарифма, корня или знаменателя.
  • Сразу подбирать корни на отрезке, не записав полное решение пункта а).
Алгоритм

Как проверить себя

Короткий контрольный список перед ответом
  1. 1Преобразования равносильны и все ограничения записаны?
  2. 2В пункте а) перечислены все серии корней с k ∈ Z?
  3. 3Каждая серия проверена по обеим границам отрезка из пункта б)?
Тренировка

Похожие задания

Ещё задачи линии №14
Навигация

Продолжить подготовку

Банк задач, конструктор и пробный ЕГЭ