Задание 23 из 67Уравнения смешанного типа
Линия №14 · Повышенный уровень

а) Решите уравнение = . б) Укажите корни на отрезке [−2π; −].

Источник: Открытый банк заданий ФИПИ · FIPI ID: 92FD74

Объяснение

Как решать это задание

Ключевая идея и подход к задаче

Решение задания ФИПИ 92FD74 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) Запишем ОДЗ:

 2x   √-          2
3  + 5 2sinx− 6cos x− 2> 0

Исходное уравнение равносильно выражению:

   2x   √ -         2        x
  3  +√ 5 2sin x− 6cos x − 2 = 9
9x+ 5  2sinx − 6(1− sin2x)− 2= 9x
     6sin2x +5√2-sinx − 8 = 0

Сделаем замену переменной. Пусть t= sin x,  − 1≤ t≤ 1.  Решим квадратное уравнение относительно t:

         6t2 +5√2t − 8 = 0
     √- 2
D =(5 2) − 4⋅6⋅(−8)= 50+ 192= 242
     −-5√2±-√242-  −5√2-±-11√2
  t=      12     =      12
           ⌊      √ -
           |t= −-16--2
           |⌈   √212
            t= -2-

Заметим, что в первом случае t< −1,  поэтому единственное решение          √ -
         --2
t= sin x=  2 ,  при котором ОДЗ автоматически выполнено.

Значит, нам подходят корни уравнения       √-
sinx = -2-
      2  :

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

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

−−−−2ππ7π5π-
  244

Следовательно, на отрезке [−2π;− π]
       2 лежат точки − 7π-;
  4  − 5π.
  4

Ответ:

а) π+ 2πk; 3π-+ 2πk, k ∈ ℤ
4       4

б)   7π   5π
− 4-; − 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