2^sin^2x+2^cos^2x=3 два в степени синус квадрат икс плюс 2 в степени косинус квадрат икс равно трем...

Тематика Алгебра
Уровень 10 - 11 классы
тригонометрия уравнение математический анализ преобразования синус косинус степени решение уравнений
0

2^sin^2x+2^cos^2x=3 два в степени синус квадрат икс плюс 2 в степени косинус квадрат икс равно трем объясните развернуто, чтоб понятно было

avatar
задан 2 месяца назад

3 Ответа

0

Давайте рассмотрим уравнение (2^{\sin^2 x} + 2^{\cos^2 x} = 3).

  1. Заметим связь между (\sin^2 x) и (\cos^2 x):

    Из основной тригонометрической тождественности мы знаем, что: [ \sin^2 x + \cos^2 x = 1 ] Это означает, что если мы обозначим (\sin^2 x = a), то (\cos^2 x = 1 - a).

  2. Подставим в уравнение:

    Заменив (\sin^2 x) и (\cos^2 x) на (a) и (1 - a) соответственно, получим: [ 2^a + 2^{1-a} = 3 ]

  3. Упрощаем уравнение:

    Перепишем второе слагаемое: [ 2^{1-a} = \frac{2}{2^a} ] Подставим это в уравнение: [ 2^a + \frac{2}{2^a} = 3 ]

  4. Обозначим (y = 2^a):

    Теперь уравнение принимает вид: [ y + \frac{2}{y} = 3 ]

  5. Переносим все в одну часть:

    Умножим уравнение на (y) для избавления от дроби: [ y^2 + 2 = 3y ]

  6. Приведем к квадратному уравнению:

    [ y^2 - 3y + 2 = 0 ]

  7. Решаем квадратное уравнение:

    Это уравнение решается через разложение на множители: [ (y - 1)(y - 2) = 0 ] Отсюда получаем (y = 1) или (y = 2).

  8. Возвращаемся к (a):

    • Если (y = 1), то (2^a = 1), и это возможно только если (a = 0).
    • Если (y = 2), то (2^a = 2), и это возможно только если (a = 1).
  9. Найдем (x):

    • Для (a = 0), (\sin^2 x = 0), значит (\sin x = 0), что соответствует (x = k\pi), где (k \in \mathbb{Z}).
    • Для (a = 1), (\sin^2 x = 1), значит (\sin x = \pm 1), что соответствует (x = \frac{\pi}{2} + n\pi), где (n \in \mathbb{Z}).

Таким образом, решениями уравнения являются (x = k\pi) и (x = \frac{\pi}{2} + n\pi), где (k, n \in \mathbb{Z}).

avatar
ответил 2 месяца назад
0

Для решения данного уравнения, мы можем воспользоваться тригонометрическими тождествами.

Заметим, что по основному тригонометрическому тождеству sin^2(x) + cos^2(x) = 1, мы можем выразить sin^2(x) через cos^2(x) и наоборот.

Таким образом, наше уравнение примет вид:

2^(1-cos^2(x)) + 2^cos^2(x) = 3

Далее, воспользуемся свойствами степеней и преобразуем уравнение:

2 * 2^(-cos^2(x)) + 2^cos^2(x) = 3

Далее, введем замену: y = 2^(-cos^2(x))

Тогда наше уравнение примет вид:

2/y + y = 3

Умножим обе части уравнения на y:

2 + y^2 = 3y

Полученное уравнение является квадратным, решив его, мы найдем значение y. После этого, подставив найденное значение обратно в выражение y = 2^(-cos^2(x)), найдем значение cos^2(x).

Исходя из найденного значения cos^2(x), мы сможем найти значение sin^2(x) и, следовательно, x.

avatar
ответил 2 месяца назад
0

Используя тригонометрическое тождество sin^2(x) + cos^2(x) = 1, мы можем заменить выражение 2^sin^2x+2^cos^2x на 2^1, что равно 2. Таким образом, уравнение превращается в 2 = 3, что неверно. Следовательно, данное уравнение не имеет решений.

avatar
ответил 2 месяца назад

Ваш ответ