Присоединиться

11 класс·средний уровень

3x + \frac{Пи}{4} ) = \sqrt{1 + 8 \sin 2x \cos^{2} 2x}$ б) Найдите все

Условие

а) Решите уравнение 2sin⁡(3x+Пи4)=1+8sin⁡2xcos⁡22x2 \sin ( 3x + \frac{Пи}{4} ) = \sqrt{1 + 8 \sin 2x \cos^{2} 2x} б) Найдите все корни уравнения, принадлежащие отрезку [ Пи ; 2 Пи ]

Рисунок к задаче

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Решение. [рисунок] а) Заметим, что уравнение имеет решение, только если sin⁡(3x+Пи4)⩾0\sin ( 3x + \frac{Пи}{4} ) \geqslant 0 При таком условии уравнение можно возвести в квадрат: 4sin⁡2(3x+Пи4)=1+8sin⁡2xcos⁡22x⇔2−2cos⁡(6x+Пи2)=1+8sin⁡2xcos⁡22x⇔4 \sin^{2} ( 3x + \frac{Пи}{4} ) = 1 + 8 \sin 2x \cos^{2} 2x \Leftrightarrow 2 - 2 \cos ( 6x + \frac{Пи}{2} ) = 1 + 8 \sin 2x \cos^{2} 2x \Leftrightarrow ⇔1+2sin⁡6x−8sin⁡2xcos⁡22x=0⇔1+6sin⁡2xcos⁡22x−2sin⁡32x−8sin⁡2xcos⁡22x=0⇔\Leftrightarrow 1 + 2 \sin 6x - 8 \sin 2x \cos^{2} 2x = 0 \Leftrightarrow 1 + 6 \sin 2x \cos^{2} 2x - 2 \sin^{3} 2x - 8 \sin 2x \cos^{2} 2x = 0 \Leftrightarrow ⇔2sin⁡32x+2sin⁡2xcos⁡22x−1=0⇔2sin⁡32x+2sin⁡2x(1−sin⁡22x)−1=0⇔\Leftrightarrow 2 \sin^{3} 2x + 2 \sin 2x \cos^{2} 2x - 1 = 0 \Leftrightarrow 2 \sin^{3} 2x + 2 \sin 2x ( 1 - \sin^{2} 2x ) - 1 = 0 \Leftrightarrow ⇔2sin⁡2x−1=0⇔sin⁡2x=12⇔совокупностьвыражений2x=Пи6+2Пиk,2x=5Пи6+2Пиkконецсовокупности.⇔совокупностьвыраженийx=Пи12+Пиk,x=5Пи12+Пиk,конецсовокупности.k∈Z\Leftrightarrow 2 \sin 2x - 1 = 0 \Leftrightarrow \sin 2x = \frac{1}{2} \Leftrightarrow совокупность выражений 2x = \frac{Пи}{6} + 2 Пи k, 2x = \frac{5 Пи}{6} + 2 Пи k конец совокупности . \Leftrightarrow совокупность выражений x = \frac{Пи}{12} + Пи k, x = \frac{5 Пи}{12} + Пи k, конец совокупности . k \in Z 4sin⁡2(3x+Пи4)=1+8sin⁡2xcos⁡22x⇔4 \sin^{2} ( 3x + \frac{Пи}{4} ) = 1 + 8 \sin 2x \cos^{2} 2x \Leftrightarrow ⇔2−2cos⁡(6x+Пи2)=1+8sin⁡2xcos⁡22x⇔1+2sin⁡6x−8sin⁡2xcos⁡22x=0⇔\Leftrightarrow 2 - 2 \cos ( 6x + \frac{Пи}{2} ) = 1 + 8 \sin 2x \cos^{2} 2x \Leftrightarrow 1 + 2 \sin 6x - 8 \sin 2x \cos^{2} 2x = 0 \Leftrightarrow ⇔1+6sin⁡2xcos⁡22x−2sin⁡32x−8sin⁡2xcos⁡22x=0⇔\Leftrightarrow 1 + 6 \sin 2x \cos^{2} 2x - 2 \sin^{3} 2x - 8 \sin 2x \cos^{2} 2x = 0 \Leftrightarrow ⇔2sin⁡32x+2sin⁡2xcos⁡22x−1=0⇔2sin⁡32x+2sin⁡2x(1−sin⁡22x)−1=0⇔\Leftrightarrow 2 \sin^{3} 2x + 2 \sin 2x \cos^{2} 2x - 1 = 0 \Leftrightarrow 2 \sin^{3} 2x + 2 \sin 2x ( 1 - \sin^{2} 2x ) - 1 = 0 \Leftrightarrow ⇔2sin⁡2x−1=0⇔sin⁡2x=12⇔совокупностьвыражений2x=Пи6+2Пиk,2x=5Пи6+2Пиkконецсовокупности.⇔совокупностьвыраженийx=Пи12+Пиk,x=5Пи12+Пиk,конецсовокупности.k∈Z\Leftrightarrow 2 \sin 2x - 1 = 0 \Leftrightarrow \sin 2x = \frac{1}{2} \Leftrightarrow совокупность выражений 2x = \frac{Пи}{6} + 2 Пи k, 2x = \frac{5 Пи}{6} + 2 Пи k конец совокупности . \Leftrightarrow совокупность выражений x = \frac{Пи}{12} + Пи k, x = \frac{5 Пи}{12} + Пи k, конец совокупности . k \in Z 4sin⁡2(3x+Пи4)=1+8sin⁡2xcos⁡22x⇔4 \sin^{2} ( 3x + \frac{Пи}{4} ) = 1 + 8 \sin 2x \cos^{2} 2x \Leftrightarrow ⇔2−2cos⁡(6x+Пи2)=1+8sin⁡2xcos⁡22x⇔1+2sin⁡6x−8sin⁡2xcos⁡22x=0⇔\Leftrightarrow 2 - 2 \cos ( 6x + \frac{Пи}{2} ) = 1 + 8 \sin 2x \cos^{2} 2x \Leftrightarrow 1 + 2 \sin 6x - 8 \sin 2x \cos^{2} 2x = 0 \Leftrightarrow ⇔1+6sin⁡2xcos⁡22x−2sin⁡32x−8sin⁡2xcos⁡22x=0⇔\Leftrightarrow 1 + 6 \sin 2x \cos^{2} 2x - 2 \sin^{3} 2x - 8 \sin 2x \cos^{2} 2x = 0 \Leftrightarrow ⇔2sin⁡32x+2sin⁡2xcos⁡22x−1=0⇔\Leftrightarrow 2 \sin^{3} 2x + 2 \sin 2x \cos^{2} 2x - 1 = 0 \Leftrightarrow ⇔2sin⁡32x+2sin⁡2x(1−sin⁡22x)−1=0⇔2sin⁡2x−1=0⇔\Leftrightarrow 2 \sin^{3} 2x + 2 \sin 2x ( 1 - \sin^{2} 2x ) - 1 = 0 \Leftrightarrow 2 \sin 2x - 1 = 0 \Leftrightarrow ⇔sin⁡2x=12⇔совокупностьвыражений2x=Пи6+2Пиk,2x=5Пи6+2Пиkконецсовокупности.⇔совокупностьвыраженийx=Пи12+Пиk,x=5Пи12+Пиk,конецсовокупности.k∈Z\Leftrightarrow \sin 2x = \frac{1}{2} \Leftrightarrow совокупность выражений 2x = \frac{Пи}{6} + 2 Пи k, 2x = \frac{5 Пи}{6} + 2 Пи k конец совокупности . \Leftrightarrow совокупность выражений x = \frac{Пи}{12} + Пи k, x = \frac{5 Пи}{12} + Пи k, конец совокупности . k \in Z 4sin⁡2(3x+Пи4)=1+8sin⁡2xcos⁡22x⇔4 \sin^{2} ( 3x + \frac{Пи}{4} ) = 1 + 8 \sin 2x \cos^{2} 2x \Leftrightarrow ⇔2−2cos⁡(6x+Пи2)=1+8sin⁡2xcos⁡22x⇔\Leftrightarrow 2 - 2 \cos ( 6x + \frac{Пи}{2} ) = 1 + 8 \sin 2x \cos^{2} 2x \Leftrightarrow ⇔1+2sin⁡6x−8sin⁡2xcos⁡22x=0⇔\Leftrightarrow 1 + 2 \sin 6x - 8 \sin 2x \cos^{2} 2x = 0 \Leftrightarrow ⇔1+6sin⁡2xcos⁡22x−2sin⁡32x−8sin⁡2xcos⁡22x=0⇔\Leftrightarrow 1 + 6 \sin 2x \cos^{2} 2x - 2 \sin^{3} 2x - 8 \sin 2x \cos^{2} 2x = 0 \Leftrightarrow ⇔2sin⁡32x+2sin⁡2xcos⁡22x−1=0⇔\Leftrightarrow 2 \sin^{3} 2x + 2 \sin 2x \cos^{2} 2x - 1 = 0 \Leftrightarrow ⇔2sin⁡32x+2sin⁡2x(1−sin⁡22x)−1=0⇔2sin⁡2x−1=0⇔\Leftrightarrow 2 \sin^{3} 2x + 2 \sin 2x ( 1 - \sin^{2} 2x ) - 1 = 0 \Leftrightarrow 2 \sin 2x - 1 = 0 \Leftrightarrow ⇔sin⁡2x=12⇔совокупностьвыражений2x=Пи6+2Пиk,2x=5Пи6+2Пиkконецсовокупности.⇔совокупностьвыраженийx=Пи12+Пиk,x=5Пи12+Пиk,конецсовокупности.k∈Z\Leftrightarrow \sin 2x = \frac{1}{2} \Leftrightarrow совокупность выражений 2x = \frac{Пи}{6} + 2 Пи k, 2x = \frac{5 Пи}{6} + 2 Пи k конец совокупности . \Leftrightarrow совокупность выражений x = \frac{Пи}{12} + Пи k, x = \frac{5 Пи}{12} + Пи k, конец совокупности . k \in Z 4sin⁡2(3x+Пи4)=1+8sin⁡2xcos⁡22x⇔4 \sin^{2} ( 3x + \frac{Пи}{4} ) = 1 + 8 \sin 2x \cos^{2} 2x \Leftrightarrow ⇔2−2cos⁡(6x+Пи2)=1+8sin⁡2xcos⁡22x⇔\Leftrightarrow 2 - 2 \cos ( 6x + \frac{Пи}{2} ) = 1 + 8 \sin 2x \cos^{2} 2x \Leftrightarrow ⇔1+2sin⁡6x−8sin⁡2xcos⁡22x=0⇔\Leftrightarrow 1 + 2 \sin 6x - 8 \sin 2x \cos^{2} 2x = 0 \Leftrightarrow ⇔1+6sin⁡2xcos⁡22x−2sin⁡32x−8sin⁡2xcos⁡22x=0⇔\Leftrightarrow 1 + 6 \sin 2x \cos^{2} 2x - 2 \sin^{3} 2x - 8 \sin 2x \cos^{2} 2x = 0 \Leftrightarrow ⇔2sin⁡32x+2sin⁡2xcos⁡22x−1=0⇔\Leftrightarrow 2 \sin^{3} 2x + 2 \sin 2x \cos^{2} 2x - 1 = 0 \Leftrightarrow ⇔2sin⁡32x+2sin⁡2x(1−sin⁡22x)−1=0⇔\Leftrightarrow 2 \sin^{3} 2x + 2 \sin 2x ( 1 - \sin^{2} 2x ) - 1 = 0 \Leftrightarrow ⇔2sin⁡2x−1=0⇔sin⁡2x=12⇔\Leftrightarrow 2 \sin 2x - 1 = 0 \Leftrightarrow \sin 2x = \frac{1}{2} \Leftrightarrow ⇔совокупностьвыражений2x=Пи6+2Пиk,2x=5Пи6+2Пиkконецсовокупности.⇔совокупностьвыраженийx=Пи12+Пиk,x=5Пи12+Пиk,конецсовокупности.k∈Z\Leftrightarrow совокупность выражений 2x = \frac{Пи}{6} + 2 Пи k, 2x = \frac{5 Пи}{6} + 2 Пи k конец совокупности . \Leftrightarrow совокупность выражений x = \frac{Пи}{12} + Пи k, x = \frac{5 Пи}{12} + Пи k, конец совокупности . k \in Z Из найденных серий условию sin⁡(3x+Пи4)⩾0\sin ( 3x + \frac{Пи}{4} ) \geqslant 0 удовлетворяют решения x=Пи12+2Пиkx = \frac{Пи}{12} + 2 Пи k и x=17Пи12+2Пиk,k∈Zx = \frac{17 Пи}{12} + 2 Пи k, k \in Z б) Отберем корни при помощи тригонометрической окружности (см. рис.).

Осталось ещё 1 шаг

  1. Подходит корень 17 Пи/12…

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Уравнения»

3x + \frac{Пи}{4} ) = \sqrt{1 + 8 \sin 2x \cos^{2} 2x}$ б) Найдите все — решение с объяснением | Lom Ai