Вопрос:

Ты просишь меня найти корни уравнения sin²x + 5sinx cosx + 2cos²x = -1 на интервале (-π/2; 0).

Фотография

Ответ ассистента

Привет! Давай решим это уравнение вместе. Вот как можно это сделать: 1. **Преобразуем уравнение:** Сначала перенесем -1 в левую часть, чтобы получить 0 в правой части: $$ sin^2 x + 5\sin x \cos x + 2\cos^2 x + 1 = 0 $$ Затем вспомним, что $sin^2 x + cos^2 x = 1$. Заменим 1 на это выражение: $$ sin^2 x + 5\sin x \cos x + 2\cos^2 x + (\sin^2 x + \cos^2 x) = 0 $$ Упростим, сложив подобные члены: $$ 2\sin^2 x + 5\sin x \cos x + 3\cos^2 x = 0 $$ 2. **Разделим на $\cos^2 x$** (если $\cos x \neq 0$): $$ 2\frac{\sin^2 x}{\cos^2 x} + 5\frac{\sin x \cos x}{\cos^2 x} + 3\frac{\cos^2 x}{\cos^2 x} = 0 $$ Получим: $$ 2\tan^2 x + 5\tan x + 3 = 0 $$ 3. **Решим квадратное уравнение относительно $\tan x$**: Пусть $t = \tan x$. Тогда уравнение примет вид: $$ 2t^2 + 5t + 3 = 0 $$ Решим это квадратное уравнение. Дискриминант ($D$) равен: $$ D = b^2 - 4ac = 5^2 - 4 \cdot 2 \cdot 3 = 25 - 24 = 1 $$ Корни уравнения: $$ t_1 = \frac{-b + \sqrt{D}}{2a} = \frac{-5 + 1}{4} = -1 $$ $$ t_2 = \frac{-b - \sqrt{D}}{2a} = \frac{-5 - 1}{4} = -\frac{3}{2} $$ 4. **Найдем $x$**: Теперь нам нужно найти $x$, используя значения $t$: а) $\tan x = -1$ $$x = arctan(-1) + \pi k = -\frac{\pi}{4} + \pi k, k \in \mathbb{Z}$$ б) $\tan x = -\frac{3}{2}$ $$x = arctan(-\frac{3}{2}) + \pi k, k \in \mathbb{Z}$$ 5. **Выберем корни, принадлежащие интервалу $(-\frac{\pi}{2}; 0)$**: а) Для $x = -\frac{\pi}{4} + \pi k$: При $k = 0$, $x = -\frac{\pi}{4}$. Этот корень принадлежит интервалу $(-\frac{\pi}{2}; 0)$. б) Для $x = arctan(-\frac{3}{2}) + \pi k$: Так как $arctan(-\frac{3}{2})$ находится между $(-\frac{\pi}{2}; 0)$, этот корень тоже может подойти. Чтобы убедиться, можно использовать калькулятор, но в целом, если ты понимаешь, что арктангенс отрицательного числа находится в этом интервале, этого достаточно. **Ответ:** Корни уравнения на интервале $(-\frac{\pi}{2}; 0)$: * $x = -\frac{\pi}{4}$ * $x = arctan(-\frac{3}{2})$ Надеюсь, это поможет!

Другие решения

Что ещё задавали пользователи