Вопрос:

Решите уравнение cos 2x + sqrt(2) sin(pi + x) + 1 = 0. Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку [-3pi, -3pi/2].

Фотография

Ответ ассистента

**Ответ:** а) $x = \pi k, k \in \mathbb{Z}$; $x = \frac{\pi}{4} + 2\pi n, n \in \mathbb{Z}$; $x = \frac{3\pi}{4} + 2\pi m, m \in \mathbb{Z}$. б) $-3\pi$; $-2\pi$. **Решение:** **а) Решим уравнение:** $$\cos 2x + \sqrt{2} \sin(\pi + x) + 1 = 0$$ 1. Используем формулы приведения: $\sin(\pi + x) = -\sin x$. 2. Используем формулу двойного угла для косинуса, чтобы выразить всё через синус: $\cos 2x = 1 - 2\sin^2 x$. 3. Подставляем в уравнение: $1 - 2\sin^2 x - \sqrt{2} \sin x + 1 = 0$ $-2\sin^2 x - \sqrt{2} \sin x + 2 = 0$ Умножим на $-1$: $2\sin^2 x + \sqrt{2} \sin x - 2 = 0$ 4. Пусть $\sin x = t$, где $|t| \le 1$. Получаем квадратное уравнение: $2t^2 + \sqrt{2}t - 2 = 0$ $D = (\sqrt{2})^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-2) = 2 + 16 = 18 = (3\sqrt{2})^2$ $t_1 = \frac{-\sqrt{2} + 3\sqrt{2}}{4} = \frac{2\sqrt{2}}{4} = \frac{\sqrt{2}}{2}$ $t_2 = \frac{-\sqrt{2} - 3\sqrt{2}}{4} = \frac{-4\sqrt{2}}{4} = -\sqrt{2}$ (не подходит, так как $-\sqrt{2} < -1$) 5. Обратная замена: $\sin x = \frac{\sqrt{2}}{2} \Rightarrow x = \frac{\pi}{4} + 2\pi n, n \in \mathbb{Z}$ и $x = \frac{3\pi}{4} + 2\pi m, m \in \mathbb{Z}$. *Примечание:* В исходном преобразованном уравнении была допущена ошибка в знаках при переносе или вычислении. Проверим еще раз: $(1 - 2\sin^2 x) - \sqrt{2}\sin x + 1 = 0 \Rightarrow 2 - 2\sin^2 x - \sqrt{2}\sin x = 0 \Rightarrow 2\sin^2 x + \sqrt{2}\sin x - 2 = 0$. Корни верны. Однако, часто в таких задачах получается $\sin x = 0$. Проверим: если $\sin x = 0$, то $\cos 2x = 1$, $\sin(\pi+x)=0$, уравнение $1+0+1=2 \ne 0$. Значит $\sin x = 0$ не является корнем. **б) Отберем корни на отрезке $[-3\pi; -\frac{3\pi}{2}]$:** 1. Для $x = \frac{\pi}{4} + 2\pi n$: При $n = -1: x = \frac{\pi}{4} - 2\pi = -\frac{7\pi}{4} = -1,75\pi$ (входит в отрезок, так как $-3 \le -1,75 \le -1,5$). 2. Для $x = \frac{3\pi}{4} + 2\pi m$: При $m = -1: x = \frac{3\pi}{4} - 2\pi = -\frac{5\pi}{4} = -1,25\pi$ (не входит, так как $-1,25 > -1,5$). При $m = -2: x = \frac{3\pi}{4} - 4\pi = -\frac{13\pi}{4} = -3,25\pi$ (не входит, так как $-3,25 < -3$). **Уточненный ответ б):** $-\frac{7\pi}{4}$.

Другие решения

Что ещё задавали пользователи