Помогите решить тригонометрическое уравнение пожалуйста sin2x+2sinxcosx-3cos2x=0

Тематика Алгебра
Уровень 5 - 9 классы
тригонометрическое уравнение решение уравнений синус косинус тригонометрия математический анализ уравнения алгебра математика sin2x cos2x
0

помогите решить тригонометрическое уравнение пожалуйста sin2x+2sinxcosx-3cos2x=0

avatar
задан месяц назад

2 Ответа

0

Для решения тригонометрического уравнения (\sin 2x + 2 \sin x \cos x - 3 \cos 2x = 0), сначала используем известные тригонометрические тождества, чтобы упростить уравнение.

  1. Используем двойные углы: [ \sin 2x = 2 \sin x \cos x ] [ \cos 2x = \cos^2 x - \sin^2 x ]

    Подставим эти выражения в исходное уравнение: [ 2 \sin x \cos x + 2 \sin x \cos x - 3(\cos^2 x - \sin^2 x) = 0 ]

  2. Упростим уравнение: [ 4 \sin x \cos x - 3 \cos^2 x + 3 \sin^2 x = 0 ]

  3. Преобразуем это уравнение, используя (\cos^2 x = 1 - \sin^2 x): [ 4 \sin x \cos x - 3 (1 - \sin^2 x) + 3 \sin^2 x = 0 ] [ 4 \sin x \cos x - 3 + 3 \sin^2 x + 3 \sin^2 x = 0 ] [ 4 \sin x \cos x + 6 \sin^2 x - 3 = 0 ]

  4. Разделим уравнение на (\cos x) (предполагая, что (\cos x \ne 0)): [ 4 \sin x + 6 \sin^2 x \frac{1}{\cos x} - \frac{3}{\cos x} = 0 ]

  5. Преобразуем (\frac{\sin x}{\cos x}) в (\tan x): [ 4 \sin x + 6 \sin x \tan x - 3 \sec x = 0 ]

    Это уравнение становится сложным для дальнейшего упрощения, поэтому попробуем пойти другим путем.

  6. Вернемся к упрощенному виду: [ 4 \sin x \cos x + 6 \sin^2 x - 3 = 0 ]

    Заметим, что (4 \sin x \cos x = 2 \sin 2x) и ( 6 \sin^2 x = 6 (1 - \cos^2 x)): [ 2 \sin 2x + 6 (1 - \cos^2 x) - 3 = 0 ] [ 2 \sin 2x + 6 - 6 \cos^2 x - 3 = 0 ] [ 2 \sin 2x + 3 - 6 \cos^2 x = 0 ]

  7. Пробуем подставить (\cos 2x) обратно: [ 2 \sin 2x - 6 \cos^2 x + 3 = 0 ] [ 2 \sin 2x - 6 (1 - \sin^2 x) + 3 = 0 ] [ 2 \sin 2x - 6 + 6 \sin^2 x + 3 = 0 ] [ 2 \sin 2x + 6 \sin^2 x - 3 = 0 ]

  8. Вернемся к исходному уравнению и попробуем другой подход: Используем (\sin 2x = 2 \sin x \cos x): [ 2 \sin x \cos x + 2 \sin x \cos x - 3 \cos 2x = 0 ] [ 4 \sin x \cos x - 3 \cos 2x = 0 ]

    (\cos 2x = 1 - 2 \sin^2 x): [ 4 \sin x \cos x - 3 (1 - 2 \sin^2 x) = 0 ] [ 4 \sin x \cos x - 3 + 6 \sin^2 x = 0 ]

Так, мы можем окончательно преобразовать в квадратное уравнение: [ 6 \sin^2 x + 4 \sin x \cos x - 3 = 0 ]

Теперь решаем это уравнение, используя стандартные методы решения квадратных уравнений.

avatar
ответил месяц назад
0

Для решения данного тригонометрического уравнения sin(2x) + 2sin(x)cos(x) - 3cos(2x) = 0, можно воспользоваться формулами приведения для тригонометрических функций.

  1. Перепишем данное уравнение в виде: sin(2x) + 2sin(x)cos(x) - 3(1 - sin^2(x)) = 0, sin(2x) + 2sin(x)cos(x) - 3 + 3sin^2(x) = 0.

  2. Заменим sin(2x) на 2sin(x)cos(x): 2sin(x)cos(x) + 2sin(x)cos(x) - 3 + 3sin^2(x) = 0, 4sin(x)cos(x) + 3sin^2(x) - 3 = 0.

  3. Преобразуем уравнение, используя формулу двойного угла sin(2x) = 2sin(x)cos(x): sin(2x) = 2sin(x)cos(x), 2sin(x)cos(x) = 2sin(x)cos(x).

  4. Получим квадратное уравнение относительно sin(x): 4sin^2(x) - 3 = 0, 4sin^2(x) = 3, sin^2(x) = 3/4.

  5. Решим полученное квадратное уравнение: sin(x) = ±√(3)/2, x = arcsin(±√(3)/2) + kπ, где k - целое число.

Таким образом, уравнение sin(2x) + 2sin(x)cos(x) - 3cos(2x) = 0 имеет решения x = π/3 + kπ и x = 2π/3 + kπ, где k - целое число.

avatar
ответил месяц назад

Ваш ответ