Поверните устройство

Поверните устройство

Skip to main content

Теория: 07 Уравнение \(\displaystyle 8\sin^2(x)-2\sqrt{3}\cos\left(\frac{\pi}{2}-x \right)-9=0\)

Задание

Уравнение

\(\displaystyle 8\sin^2(x)-2\sqrt{3}\cos\left(\frac{\pi}{2}-x \right)-9=0\)

равносильно двум элементарным тригонометрическим уравнениям:

\(\displaystyle \sin(x)=-\frac{\sqrt{3}}{2}\) или \(\displaystyle \sin(x)=\frac{3\sqrt{3}}{4}{\small.}\)

Решение

Упростим уравнение, применив формулу приведения.

Для этого используем формулу \(\displaystyle \color{blue}{\cos\left(\frac{\pi}{2}-x\right)}=\color{blue}{\sin(x)}{\small.}\)

Получаем:

 \(\displaystyle 8\sin^2(x)-2\sqrt{3}\color{blue}{\cos\left(\frac{\pi}{2}-x \right)}-9=0{\small ,}\)

\(\displaystyle 8\sin^2(x)-2\sqrt{3}\color{blue}{\sin(x)}-9=0{\small .}\)

Получилось квадратное уравнение относительно \(\displaystyle \sin(x){\small .}\)

Сделаем замену \(\displaystyle y=\sin x{\small :}\)

\(\displaystyle 8y^2-2\sqrt{3}y-9=0{\small .}\)

Уравнение \(\displaystyle 8y^2-2\sqrt{3}y-9=0\) имеет решения:

\(\displaystyle y_1=-\frac{\sqrt{3}}{2}{\small,}\)

\(\displaystyle y_2=\frac{3\sqrt{3}}{4}{\small.}\)

Решим квадратное уравнение. 

Дискриминант:

\(\displaystyle {\rm D}=(2\sqrt{3})^2-4\cdot 8\cdot (-9)=12+288=300\)
и
\(\displaystyle \sqrt{\rm D}=\sqrt{300}=10\sqrt{3}{\small.}\)

Тогда корни:

\(\displaystyle y_1=\frac{2\sqrt{3}-10\sqrt{3}}{2\cdot 8}=\frac{-8\sqrt{3}}{16}=-\frac{\sqrt{3}}{2}{\small,}\)

\(\displaystyle y_2=\frac{2\sqrt{3}+10\sqrt{3}}{2\cdot 8}=\frac{12\sqrt{3}}{16}=\frac{3\sqrt{3}}{4}{\small.}\)

Таким образом,

\(\displaystyle y_1=-\frac{\sqrt{3}}{2}\) или \(\displaystyle y_2=\frac{3\sqrt{3}}{4}{\small.}\)


Так как \(\displaystyle y=\sin(x){ \small ,}\) то получаем элементарные тригонометрические уравнения:

\(\displaystyle \sin(x)=-\frac{\sqrt{3}}{2}\) и \(\displaystyle \sin(x)=\frac{3\sqrt{3}}{4}{\small.}\)