Тема 13. Решение уравнений
13.06 Тригонометрические: сведение к неоднородному линейному уравнению (на формулу вспомогательного угла)
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела решение уравнений
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#75178

Снегурочка готовится к сдаче ЕГЭ 2024 и изучает тригонометрию. В качестве тренировки Дед Мороз задал ей решить уравнение

sinx +cosx+ cos2 x= sin2x.

Во время своего отпуска в Великом Устюге это же уравнение увидел АН, после чего задал решить его своим ученикам на курсе, тем более что все затрагиваемые в его решении темы (а их тут минимум три штуки) уже были разобраны на вебинарах.

а) Решите уравнение

sinx +cosx+ cos2 x= sin2x.

б) Найдите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку [−π;0.].

Показать ответ и решение

а) По формуле разности квадратов a2 − b2 = (a− b)(a+ b):

sin x+ cosx + cos2x− sin2x = 0,

sinx + cosx +(cosx− sinx)(cosx + sinx)= 0,

(sinx +cosx)(1 + cosx − sin x)= 0,

[ sin x+ cosx = 0,

 1+ cosx − sinx= 0.

Рассмотрим первое уравнение совокупности:

sinx +cosx= 0.

Перед нами однородное уравнение первого порядка, колдуем над ним следующим образом: допустим, косинус в этом уравнении равен 0. Тогда sinx+ 0 =0,  то есть и синус также равен 0. Тут возникает противоречие с ОТТ, ведь 02+ 02 ⁄= 1.  Следовательно, этот случай не дает корней, и можно разделить обе части уравнения на cosx.  Тогда получим:

tgx +1 = 0,

tgx =− 1,

     π
x =− 4-+πn,n ∈ ℤ.

Рассмотрим второе уравнение совокупности:

1+ cosx− sinx = 0,

sinx − cosx= 1.

Здесь удобно вспомнить технику введения вспомогательного угла. Разделим уравнение на √ -2---2  √-
  1 + 1 =  2 :

√-       √-       √-
-2-sinx − -2cosx = -2,
 2       2        2

   ( )         ( )       √ -
cos π- sinx − sin π cosx = --2,
    4           4         2

            √-
  (    π)   -2-
sin x − 4 =  2 .

Получили простейшее уравнение, решением которого являются две серии:

⌊x − π= π-+ 2πn,n∈ ℤ,
|⌈    4   4
 x− π-= 3π +2πn,n ∈ℤ.
    4    4

⌊
 x= π-+ 2πn,n∈ ℤ,
⌈   2
 x= π + 2πn,n ∈ ℤ.

б) Реализуем отбор графическим методом:

PIC

Минимальные вычисления для отобранных корней:

     π-          π-
x1 = −4 + 2π⋅0= − 4,

x2 = π+ 2π⋅(−1)= −π.
Ответ:

а) x = − π-+ πn;
     4  x = π+ 2πn;  x = π+ 2πn;
    2  n ∈ ℤ;
б) − π;− π4.

Критерии оценки

Содержание критерия

Балл

Обоснованно получены верные ответы в обоих пунктах

2

Обоснованно получен верный ответ в пункте а)

1

ИЛИ

получены неверные ответы из-за вычислительной ошибки, но при этом имеется верная последовательность всех шагов решения обоих пунктов: пункта а) и пункта б)

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!