Поверните устройство

Поверните устройство

Skip to main content

Теория: 09 Уравнение \(\displaystyle 2\sin\left (x+\frac{\pi}{3} \right)+\cos(2x)=\sqrt{3}\cos(x)+1\)

Задание

Информация

Уравнение \(\displaystyle 2\sin\left (x+\frac{\pi}{3} \right)+\cos(2x)=\sqrt{3}\cos(x)+1\) равносильно двум уравнениям: 

\(\displaystyle \sin(x)=0\)  или \(\displaystyle \sin(x)=\frac{1}{2}{\small .}\)

Уравнение \(\displaystyle \sin(x)=\frac{1}{2}\) имеет решения:

\(\displaystyle x_1=\frac{\pi}{6}+2\pi n, \, n\in \mathbb{Z}\) и \(\displaystyle x_2=\frac{5\pi}{6}+2\pi n, \, n\in \mathbb{Z}{ \small .}\)

Выберите корни уравнения \(\displaystyle \sin(x)=\frac{1}{2}\) из промежутка \(\displaystyle \left[-3\pi;\, -\frac{3\pi}{2}\right]{\small.}\)

\(\displaystyle x_1=-\frac{11\pi}{6}\)

Решение

Выберем корни из отрезка \(\displaystyle \left[-3\pi;\, -\frac{3\pi}{2}\right]{\small .}\)

Для \(\displaystyle x_1=\frac{\pi}{6}+2\pi n\) подходит решение \(\displaystyle -\frac{11\pi}{6}\).

Мы ищем целые значения \(\displaystyle n\) такие, что

\(\displaystyle -3\pi\leqslant x_1 \leqslant -\frac{3\pi}{2}{ \small .}\)

То есть

\(\displaystyle -3\pi\leqslant \frac{\pi}{6}+2\pi n \leqslant -\frac{3\pi}{2}{ \small .}\)

Разделим неравенство на положительное число \(\displaystyle \pi{\small :}\)

\(\displaystyle -3\leqslant \frac{1}{6}+2n\leqslant -\frac{3}{2}{\small .}\)

Вычтем из каждой части \(\displaystyle \frac{1}{6}{\small :}\)

\(\displaystyle -3- \frac{1}{6}\leqslant \frac{1}{6}+2n- \frac{1}{6}\leqslant -\frac{3}{2}- \frac{1}{6}{ \small ,}\)

\(\displaystyle -\frac{19}{6}\leqslant2n \leqslant -\frac{5}{3}{ \small .}\)

Чтобы выделить \(\displaystyle n{ \small ,}\) разделим неравенства на \(\displaystyle 2{\small : }\)

\(\displaystyle -\frac{19}{12}\leqslant n \leqslant -\frac{5}{6}{ \small .}\)

Единственное целое число в этом промежутке – это \(\displaystyle -1{\small,}\) то есть \(\displaystyle n=-1{\small .}\)

Подставляя \(\displaystyle n=-1\) в \(\displaystyle \frac{\pi}{6}+2\pi n{ \small ,}\) получаем:

\(\displaystyle \frac{\pi}{6}+2\pi \cdot (-1)=-\frac{11\pi}{6}{\small .}\)

Для \(\displaystyle x_2=\frac{5\pi}{6}+2\pi n\) подходящих решений нет.

Мы ищем целые значения \(\displaystyle n\) такие, что

\(\displaystyle -3\pi\leqslant x_2 \leqslant -\frac{3\pi}{2}{ \small .}\)

То есть

\(\displaystyle -3\pi\leqslant \frac{5\pi}{6}+2\pi n \leqslant -\frac{3\pi}{2}{ \small .}\)

Разделим неравенство на положительное число \(\displaystyle \pi{\small :}\)

\(\displaystyle -3\leqslant \frac{5}{6}+2n\le -\frac{3}{2}{\small .}\)

Вычтем из каждой части \(\displaystyle \frac{5}{6}{\small :}\)

\(\displaystyle -3- \frac{5}{6}\leqslant \frac{5}{6}+2n - \frac{5}{6}\leqslant -\frac{3}{2}- \frac{5}{6}{ \small ,}\)

\(\displaystyle -\frac{23}{6}\leqslant2n \leqslant -\frac{7}{3}{ \small .}\)

Чтобы выделить \(\displaystyle n{ \small ,}\) разделим неравенства на \(\displaystyle 2{\small : }\)

\(\displaystyle -\frac{23}{12}\leqslant n \leqslant -\frac{7}{6}{ \small .}\)

Целых чисел в данном промежутке НЕТ.

Таким образом, уравнение \(\displaystyle \sin(x)=\frac{1 }{2}\) на отрезке \(\displaystyle \left[-3\pi;\, -\frac{3\pi}{2}\right]\) имеет решение \(\displaystyle -\frac{11\pi}{6}{\small .}\)

Ответ: \(\displaystyle -\frac{11\pi}{6}{\small .}\)