Задание 30 из 67Тригонометрические уравнения
Линия №14 · Повышенный уровень

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

Источник: Открытый банк заданий ФИПИ · FIPI ID: 2CCC19

Объяснение

Как решать это задание

Ключевая идея и подход к задаче

Решение задания ФИПИ 2CCC19 оформлено в формате второй части ЕГЭ: сначала получаем все корни, затем отдельно и без десятичных приближений отбираем корни на заданном отрезке.

Ключевая идея: Привести выражение к произведению простых тригонометрических множителей, выписать общие серии корней и только после этого выполнить отбор на отрезке..
Пошаговый разбор

Понятное решение

Подробные вычисления, пояснения и ответ
Пример решения №1

Решение

а) Преобразуем уравнение, воспользовавшись формулами

  • sin2x = 2sinx cosx,
  • sin(2π− α)= − sinα.

Тогда имеем:

       √ -           √-       √ -
2sin2x +  2sin(2π− x)+  3 sin2x=   6cosx
2 sin2x− √2-sinx +2√3-sinx cosx = √6cosx
            √-     √-           √ -
 sinx((2sin x−√ -2)= −)( 3cosx(2√sin)x −  2)
     sinx +  3cosx  2sin x−  2  = 0

То есть выполнено одно из условий:

1. sinx + √3cosx= 0,  2.       √ -
2sinx −  2= 0.

Решим оба случая. Первый:

sinx+ √3-cosx= 0
        √-
sinx= −  3√cosx
   tg x= −  3

Данное преобразование возможно, так как, если cosx= 0,  то и sin x= 0,  а это противоречит ОТТ.

Тогда

x = 2π+ πk, k ∈ℤ.
    3

Второй:

          √-
   2sin x−  2√-=0
     sinx = -2-
⌊           2
 x = π-+2πk, k ∈ ℤ
|⌈    43π
 x = -4 +2πk, k ∈ℤ

Тогда

⌊x = π-+2πk, k ∈ ℤ
||    4
||x = 3π +2πk, k ∈ℤ
⌈    24π
 x = -3 +πk, k ∈ ℤ

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

π  ππ
2−-π4−3-

Следовательно, на отрезке [    π]
 − π;2- лежат точки   π
− 3;  π
4.

Ответ:

а) π+ 2πk;
4  3π + 2πk;
 4  2π + πk,
 3  k ∈ ℤ

б) − π-; π-.
   3 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