Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

а)  Ре­ши­те урав­не­ние 3 ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби синус дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1 минус \ctg x, зна­ме­на­тель: 1 минус \ctg в квад­ра­те x конец дроби .

б)  Най­ди­те все корни урав­не­ния, при­над­ле­жа­щие ин­тер­ва­лу  левая круг­лая скоб­ка минус 2 Пи ; минус дробь: чис­ли­тель: 3 Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Два­жды при­ме­ним к левой части урав­не­ния фор­му­лу си­ну­са двой­но­го угла:

 синус дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби синус дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ,

 синус дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби синус x,

от­ку­да по­лу­ча­ем:

3 синус дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби синус x.

Пра­вая часть урав­не­ния опре­де­ле­на, если ко­тан­генс су­ще­ству­ет и от­ли­чен от  ±1, то есть при x\not= Пи m, x\not=\pm дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс Пи n, где m, n при­над­ле­жит Z . Упро­стим ее при этих усло­ви­ях, ис­поль­зуя фор­му­лу раз­но­сти квад­ра­тов:

 дробь: чис­ли­тель: 1 минус \ctg x, зна­ме­на­тель: 1 минус \ctg в квад­ра­те x конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: конец дроби 1 плюс \ctg x.

Ис­поль­зу­ем свой­ство про­пор­ции и рас­кро­ем скоб­ки:

 дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби синус x = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 1 плюс \ctg x конец дроби рав­но­силь­но синус x левая круг­лая скоб­ка 1 плюс \ctg x пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби рав­но­силь­но синус x плюс синус x умно­жить на дробь: чис­ли­тель: ко­си­нус , зна­ме­на­тель: синус x конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби рав­но­силь­но синус x плюс ко­си­нус x = дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

В силу фор­му­лы  синус x плюс ко­си­нус x = ко­рень из 2 ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка x минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка по­лу­ча­ем:

 ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка x минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби рав­но­силь­но x минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби = \pm арк­ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби плюс 2 Пи k рав­но­силь­но x= дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби \pm арк­ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби плюс 2 Пи k,k при­над­ле­жит Z .

б)  Ин­тер­вал  левая круг­лая скоб­ка минус 2 Пи ; минус дробь: чис­ли­тель: 3 Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка можно по­лу­чить по­во­ро­том ин­тер­ва­ла  левая круг­лая скоб­ка 0; дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка на угол –2π, по­это­му до­ста­точ­но найти ре­ше­ния, ле­жа­щие на ин­тер­ва­ле  левая круг­лая скоб­ка 0; дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка , а затем умень­шить их на  –2π.

За­ме­тим, что  дробь: чис­ли­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби боль­ше дробь: чис­ли­тель: ко­рень из 2 , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , а по­то­му в силу убы­ва­ния арк­ко­си­ну­са

 арк­ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби мень­ше арк­ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: ко­рень из 2 , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: зна­ме­на­тель: p конец дроби i 4.

Сле­до­ва­тель­но,

 дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби минус арк­ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 0; дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка ,

 дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс арк­ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .

Ин­тер­ва­лу  левая круг­лая скоб­ка минус 2 Пи ; минус дробь: чис­ли­тель: 3 Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка при­над­ле­жат корни, на  –2π мень­шие, то есть числа:

 минус дробь: чис­ли­тель: 7 Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби минус арк­ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби

   и

 минус дробь: чис­ли­тель: 7 Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс арк­ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

Корни на ин­тер­ва­ле  левая круг­лая скоб­ка 0; дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка

Корни на ин­тер­ва­ле  левая круг­лая скоб­ка минус 2 Пи ; минус дробь: чис­ли­тель: 3 Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка

Ответ:

а)   левая фи­гур­ная скоб­ка дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби минус арк­ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби плюс 2 Пи k, дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс арк­ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби плюс 2 Пи k : k при­над­ле­жит Z пра­вая фи­гур­ная скоб­ка ;

б)   минус дробь: чис­ли­тель: 7 Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби минус арк­ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби и  минус дробь: чис­ли­тель: 7 Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс арк­ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Обос­но­ван­но по­лу­че­ны вер­ные от­ве­ты в обоих пунк­тах.2
Обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в пунк­те а),

ИЛИ

по­лу­че­ны не­вер­ные от­ве­ты из-за вы­чис­ли­тель­ной ошиб­ки, но при этом име­ет­ся вер­ная по­сле­до­ва­тель­ность всех шагов ре­ше­ния пунк­та а) и пунк­та б).

1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше.0
Мак­си­маль­ный балл2
Источник: А. Ларин. Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 406
Классификатор алгебры: Три­го­но­мет­ри­че­ские урав­не­ния, ре­ша­е­мые раз­ло­же­ни­ем на мно­жи­те­ли
Методы алгебры: Фор­му­лы двой­но­го угла, Вве­де­ние вспо­мо­га­тель­но­го угла, До­мно­же­ние на зна­ме­на­тель с учётом ОДЗ, Раз­ло­же­ние на мно­жи­те­ли