Задание 4 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: AD8FD9

Объяснение

Как решать это задание

Ключевая идея и подход к задаче

Решение задания ФИПИ AD8FD9 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) Воспользуемся формулой косинуса двойного угла:

              2
cos2x= 1− 2sin x.

Тогда наше уравнение примет вид:

    sin2x      1−2sin2x
4 ⋅16    − 6 ⋅4       = 29
4⋅16sin2x − 6 ⋅4⋅16− sin2x = 29

  4⋅16sin2x− --242- =29
            16sin x

Сделаем замену 16sin2x =t, t >0.  Получим:

  4t− 24= 29 |⋅t >0
       t
     4t2− 24= 29t
     2
   4t − 29t− 24= 0
D = 841 + 4⋅4⋅24= 1225
         29± 35
      t= --8---
      ⌊
      ⌈t= 8
       t= − 3
           4

Корень t =− 3 <0
     4  не подходит. Сделаем обратную замену:

        sin2x
      16    = 8
     24sin2x = 23

      4sin2x = 3
      sin2x = 3
             4
             √3-
     sin x= ± 2
⌊x= ± π-+2πk, k ∈ℤ
|     3
⌈x= ± 2π+ 2πk, k ∈ℤ
      3

б) Отберем корни на тригонометрической окружности. Для этого отметим на ней дугу, соответствующую отрезку [3π   ]
  2 ;3π ,  концы этой дуги и лежащие на ней точки серий решений из пункта а).

38375πππππ
 3233

Следовательно, на отрезке [3π   ]
  2 ;3π лежат точки 5π-
3 ;  7π
3 ;  8π
 3 .

Ответ:

а) ± π+ 2πk; ±2π +2πk, k ∈ ℤ
  3         3

б) 5π; 7π; 8π
 3   3  3

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