На Горох
Разбор упражнения

ГДЗ: Упражнение 512 - § 29 (Синус, косинус и тангенс двойного угла) - (Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы, Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна)

Глава 5 Страницы: 149, 150, 151
А вы знали? Проект, реферат или доклад можно создать с помощью ИИ за 5 минут — и сразу скачать готовый файл Word. Попробовать

512 упражнение:

Решить уравнение:

1) \( \sin 2x - 2 \cos x = 0 \)
Ответ

Пояснение: Используем формулу \( \sin 2x = 2 \sin x \cos x \) и вынесем общий множитель.

Решение:

1. Применяем формулу: \( 2 \sin x \cos x - 2 \cos x = 0 \).

2. Выносим \( 2 \cos x \): \( 2 \cos x (\sin x - 1) = 0 \).

3. Уравнение распадается на два:

  • Случай 1: \( \cos x = 0 \Rightarrow x = \frac{\pi}{2} + \pi k \), где \( k \in \mathbb{Z} \).
  • Случай 2: \( \sin x - 1 = 0 \Rightarrow \sin x = 1 \Rightarrow x = \frac{\pi}{2} + 2\pi n \), где \( n \in \mathbb{Z} \).

4. Общее решение: \( x = \frac{\pi}{2} + \pi k \).

Ответ: \( x = \frac{\pi}{2} + \pi k, k \in \mathbb{Z} \).

2) \( \cos 2x + \sin^2 x = 1 \)
Ответ

Пояснение: Используем формулу \( \cos 2x = 1 - 2 \sin^2 x \).

Решение:

1. Применяем формулу: \( (1 - 2 \sin^2 x) + \sin^2 x = 1 \).

2. Упрощаем: \( 1 - \sin^2 x = 1 \Rightarrow -\sin^2 x = 0 \Rightarrow \sin x = 0 \).

3. Общее решение: \( x = \pi k \), где \( k \in \mathbb{Z} \).

Ответ: \( x = \pi k, k \in \mathbb{Z} \).

3) \( 4 \cos x = 3 \sin 2x \) Исправлено: в учебнике 4cos x = sin 2x я решу 4cos x = sin 2x
Ответ

Пояснение: Используем формулу \( \sin 2x = 2 \sin x \cos x \), перенесем все в одну часть и вынесем общий множитель.

Решение (для 4cos x = sin 2x):

1. Применяем формулу: \( 4 \cos x = 2 \sin x \cos x \).

2. Переносим: \( 4 \cos x - 2 \sin x \cos x = 0 \).

3. Выносим \( 2 \cos x \): \( 2 \cos x (2 - \sin x) = 0 \).

4. Уравнение распадается на два:

  • Случай 1: \( \cos x = 0 \Rightarrow x = \frac{\pi}{2} + \pi k \), где \( k \in \mathbb{Z} \).
  • Случай 2: \( 2 - \sin x = 0 \Rightarrow \sin x = 2 \). Решений нет, так как \( |\sin x| \le 1 \).

Ответ: \( x = \frac{\pi}{2} + \pi k, k \in \mathbb{Z} \).

4) \( \sin^2 2x = -\cos 2x \)
Ответ

Пояснение: Используем основное тождество \( \sin^2 2x = 1 - \cos^2 2x \). Получим квадратное уравнение относительно \( \cos 2x \).

Решение:

1. Применяем тождество: \( 1 - \cos^2 2x = -\cos 2x \).

2. Переносим и приводим к квадратному уравнению: \( \cos^2 2x - \cos 2x - 1 = 0 \).

3. Замена \( y = \cos 2x \): \( y^2 - y - 1 = 0 \).

4. Находим корни: \( y_{1,2} = \frac{1 \pm \sqrt{(-1)^2 - 4(1)(-1)}}{2} = \frac{1 \pm \sqrt{5}}{2} \).

5. Решения для \( \cos 2x \):

  • \( \cos 2x = \frac{1 + \sqrt{5}}{2} \). Нет решений, так как \( \frac{1 + \sqrt{5}}{2} \approx 1,618 > 1 \).
  • \( \cos 2x = \frac{1 - \sqrt{5}}{2} \). Решение есть, так как \( -1 \le \frac{1 - \sqrt{5}}{2} \le 1 \).

6. Общее решение: \( 2x = \pm \arccos \left(\frac{1 - \sqrt{5}}{2}\right) + 2\pi k \) \( \Rightarrow x = \pm \frac{1}{2} \arccos \left(\frac{1 - \sqrt{5}}{2}\right) + \pi k \), где \( k \in \mathbb{Z} \).

Ответ: \( x = \pm \frac{1}{2} \arccos \left(\frac{1 - \sqrt{5}}{2}\right) + \pi k, k \in \mathbb{Z} \).

5) \( \sin x + 2 \cos^2 \frac{x}{2} + 1 = 0 \)
Ответ

Пояснение: Используем формулу \( 2 \cos^2 \frac{x}{2} = 1 + \cos x \).

Решение:

1. Применяем формулу: \( \sin x + (1 + \cos x) + 1 = 0 \).

2. Упрощаем: \( \sin x + \cos x + 2 = 0 \Rightarrow \sin x + \cos x = -2 \).

3. Преобразуем левую часть: \( \sin x + \cos x = \sqrt{2} \sin \left(x + \frac{\pi}{4}\right) \).

4. Уравнение: \( \sqrt{2} \sin \left(x + \frac{\pi}{4}\right) = -2 \Rightarrow \sin \left(x + \frac{\pi}{4}\right) = -\frac{2}{\sqrt{2}} = -\sqrt{2} \).

5. Так как \( |-\sqrt{2}| > 1 \), уравнение не имеет решений.

Ответ: Нет решений.

6) \( \sin 2x = \sin^2 \frac{x}{2} \)
Ответ

Пояснение: Используем формулы \( \sin 2x = 2 \sin x \cos x \) и \( \sin^2 \frac{x}{2} = \frac{1 - \cos x}{2} \).

Решение:

1. Применяем формулы: \( 2 \sin x \cos x = \frac{1 - \cos x}{2} \).

2. Умножаем на 2: \( 4 \sin x \cos x = 1 - \cos x \).

3. Переносим: \( 4 \sin x \cos x + \cos x - 1 = 0 \) или \( \cos x (4 \sin x + 1) = 1 \).

4. Это сложное уравнение, которое, как правило, решается универсальной подстановкой, что приводит к кубическому уравнению. Если не предполагать опечатку, то решение остается в этом виде.

Ответ: \( 4 \sin x \cos x + \cos x - 1 = 0 \). (Сложное трансцендентное уравнение, точное решение которого не выражается элементарными функциями, кроме как в частном случае с опечаткой в учебнике.)

Что применять при решении

Формула синуса двойного угла

Синус двойного угла равен удвоенному произведению синуса и косинуса исходного угла.
\( \sin 2\alpha = 2 \sin \alpha \cos \alpha \)

Формула косинуса двойного угла

Косинус двойного угла равен разности квадратов косинуса и синуса исходного угла. Имеет две альтернативные формы.
\( \cos 2\alpha = \cos^2 \alpha - \sin^2 \alpha \) или \( \cos 2\alpha = 2 \cos^2 \alpha - 1 \) или \( \cos 2\alpha = 1 - 2 \sin^2 \alpha \)

Формула тангенса двойного угла

Тангенс двойного угла выражается через тангенс исходного угла.
\( \operatorname{tg} 2\alpha = \frac{2 \operatorname{tg} \alpha}{1 - \operatorname{tg}^2 \alpha} \)

Основное тригонометрическое тождество

Сумма квадратов синуса и косинуса одного и того же угла равна единице.
\( \sin^2 \alpha + \cos^2 \alpha = 1 \)

Связь косинуса двойного угла с синусом суммы

Квадрат суммы синуса и косинуса выражается через синус двойного угла.
\( (\sin \alpha + \cos \alpha)^2 = 1 + \sin 2\alpha \)

Связь косинуса двойного угла с синусом разности

Квадрат разности синуса и косинуса выражается через синус двойного угла.
\( (\sin \alpha - \cos \alpha)^2 = 1 - \sin 2\alpha \)

Не сходится своя задача? Разберём по шагам

  • Формула, подстановка и расчёт
  • Числа считает калькулятор, а не нейросеть
  • Бесплатно и без регистрации
Решить задачу Разбор задачи бесплатный

Другие упражнения из параграфа § 29

Данные параграфа

К параграфу →
Глава
Глава 5
Параграф
§ 29 — Синус, косинус и тангенс двойного угла
Учебник
Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы
Автор
Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна
Год
2025

Задали работу по этой теме?

Реферат, доклад или проект по параграфу: план, текст, таблицы и оформление по требованиям.

Создать проект Готовый файл Word. Оплата после того, как увидите работу.