Решение тригонометрических уравнений
6) \[3\sin^2 x - 5\sin x - 2 = 0\]
Пусть \(t = \sin x\), тогда уравнение принимает вид:
\[3t^2 - 5t - 2 = 0\]
Решаем квадратное уравнение:
\[D = (-5)^2 - 4 \cdot 3 \cdot (-2) = 25 + 24 = 49\]
\[t_1 = \frac{5 + 7}{6} = \frac{12}{6} = 2\]
\[t_2 = \frac{5 - 7}{6} = \frac{-2}{6} = -\frac{1}{3}\]
Так как \(\sin x\) не может быть равен 2, то остается только один вариант:
\[\sin x = -\frac{1}{3}\]
\[x = (-1)^n \arcsin\left(-\frac{1}{3}\right) + \pi n, n \in \mathbb{Z}\]
\[x = (-1)^{n+1} \arcsin\left(\frac{1}{3}\right) + \pi n, n \in \mathbb{Z}\]
г) \[4\sin^2 x + 11\sin x - 3 = 0\]
Пусть \(t = \sin x\), тогда уравнение принимает вид:
\[4t^2 + 11t - 3 = 0\]
Решаем квадратное уравнение:
\[D = (11)^2 - 4 \cdot 4 \cdot (-3) = 121 + 48 = 169\]
\[t_1 = \frac{-11 + 13}{8} = \frac{2}{8} = \frac{1}{4}\]
\[t_2 = \frac{-11 - 13}{8} = \frac{-24}{8} = -3\]
Так как \(\sin x\) не может быть равен -3, то остается только один вариант:
\[\sin x = \frac{1}{4}\]
\[x = (-1)^n \arcsin\left(\frac{1}{4}\right) + \pi n, n \in \mathbb{Z}\]
6) \[2\sin^2 x + 3\cos x = 0\]
Используем основное тригонометрическое тождество \(\sin^2 x + \cos^2 x = 1\), чтобы выразить \(\sin^2 x\) через \(\cos^2 x\):
\[2(1 - \cos^2 x) + 3\cos x = 0\]\[2 - 2\cos^2 x + 3\cos x = 0\]
\[2\cos^2 x - 3\cos x - 2 = 0\]
Пусть \(t = \cos x\), тогда уравнение принимает вид:
\[2t^2 - 3t - 2 = 0\]
Решаем квадратное уравнение:
\[D = (-3)^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-2) = 9 + 16 = 25\]
\[t_1 = \frac{3 + 5}{4} = \frac{8}{4} = 2\]
\[t_2 = \frac{3 - 5}{4} = \frac{-2}{4} = -\frac{1}{2}\]
Так как \(\cos x\) не может быть равен 2, то остается только один вариант:
\[\cos x = -\frac{1}{2}\]
\[x = \pm \arccos\left(-\frac{1}{2}\right) + 2\pi n, n \in \mathbb{Z}\]
\[x = \pm \frac{2\pi}{3} + 2\pi n, n \in \mathbb{Z}\]
г) \[5\sin^2 x + 6\cos x - 6 = 0\]
Используем основное тригонометрическое тождество \(\sin^2 x + \cos^2 x = 1\), чтобы выразить \(\sin^2 x\) через \(\cos^2 x\):
\[5(1 - \cos^2 x) + 6\cos x - 6 = 0\]\[5 - 5\cos^2 x + 6\cos x - 6 = 0\]
\[5\cos^2 x - 6\cos x + 1 = 0\]
Пусть \(t = \cos x\), тогда уравнение принимает вид:
\[5t^2 - 6t + 1 = 0\]
Решаем квадратное уравнение:
\[D = (-6)^2 - 4 \cdot 5 \cdot 1 = 36 - 20 = 16\]
\[t_1 = \frac{6 + 4}{10} = \frac{10}{10} = 1\]
\[t_2 = \frac{6 - 4}{10} = \frac{2}{10} = \frac{1}{5}\]
\[\cos x = 1 \Rightarrow x = 2\pi n, n \in \mathbb{Z}\]
\[\cos x = \frac{1}{5} \Rightarrow x = \pm \arccos\left(\frac{1}{5}\right) + 2\pi n, n \in \mathbb{Z}\]
6) \[\cos^2 x + 3\sin x = 3\]
Используем основное тригонометрическое тождество \(\sin^2 x + \cos^2 x = 1\), чтобы выразить \(\cos^2 x\) через \(\sin^2 x\):
\[1 - \sin^2 x + 3\sin x = 3\]\[\sin^2 x - 3\sin x + 2 = 0\]
Пусть \(t = \sin x\), тогда уравнение принимает вид:
\[t^2 - 3t + 2 = 0\]
Решаем квадратное уравнение:
\[D = (-3)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 2 = 9 - 8 = 1\]
\[t_1 = \frac{3 + 1}{2} = \frac{4}{2} = 2\]
\[t_2 = \frac{3 - 1}{2} = \frac{2}{2} = 1\]
Так как \(\sin x\) не может быть равен 2, то остается только один вариант:
\[\sin x = 1 \Rightarrow x = \frac{\pi}{2} + 2\pi n, n \in \mathbb{Z}\]
г) \[8\sin^2 x + \cos x + 1 = 0\]
Используем основное тригонометрическое тождество \(\sin^2 x + \cos^2 x = 1\), чтобы выразить \(\sin^2 x\) через \(\cos^2 x\):
\[8(1 - \cos^2 x) + \cos x + 1 = 0\]\[8 - 8\cos^2 x + \cos x + 1 = 0\]
\[8\cos^2 x - \cos x - 9 = 0\]
Пусть \(t = \cos x\), тогда уравнение принимает вид:
\[8t^2 - t - 9 = 0\]
Решаем квадратное уравнение:
\[D = (-1)^2 - 4 \cdot 8 \cdot (-9) = 1 + 288 = 289\]
\[t_1 = \frac{1 + 17}{16} = \frac{18}{16} = \frac{9}{8}\]
\[t_2 = \frac{1 - 17}{16} = \frac{-16}{16} = -1\]
Так как \(\cos x\) не может быть равен \(\frac{9}{8}\), то остается только один вариант:
\[\cos x = -1 \Rightarrow x = \pi + 2\pi n, n \in \mathbb{Z}\]
6) \[\operatorname{tg} x - 2 \operatorname{ctg} x + 1 = 0\]
Т.к. \(\operatorname{ctg} x = \frac{1}{\operatorname{tg} x}\), то получим:
\[\operatorname{tg} x - \frac{2}{\operatorname{tg} x} + 1 = 0\]
Пусть \(t = \operatorname{tg} x\), тогда уравнение принимает вид:
\[t - \frac{2}{t} + 1 = 0\]\[t^2 + t - 2 = 0\]
Решаем квадратное уравнение:
\[D = 1^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-2) = 1 + 8 = 9\]
\[t_1 = \frac{-1 + 3}{2} = \frac{2}{2} = 1 \Rightarrow \operatorname{tg} x = 1 \Rightarrow x = \frac{\pi}{4} + \pi n, n \in \mathbb{Z}\]
\[t_2 = \frac{-1 - 3}{2} = \frac{-4}{2} = -2 \Rightarrow \operatorname{tg} x = -2 \Rightarrow x = \arctan(-2) + \pi n, n \in \mathbb{Z}\]
г) \[2 \operatorname{ctg} x - 3 \operatorname{tg} x + 5 = 0\]
Т.к. \(\operatorname{ctg} x = \frac{1}{\operatorname{tg} x}\), то получим:
\[\frac{2}{\operatorname{tg} x} - 3 \operatorname{tg} x + 5 = 0\]
Пусть \(t = \operatorname{tg} x\), тогда уравнение принимает вид:
\[\frac{2}{t} - 3t + 5 = 0\]\[-3t^2 + 5t + 2 = 0\]
\[3t^2 - 5t - 2 = 0\]
Решаем квадратное уравнение:
\[D = (-5)^2 - 4 \cdot 3 \cdot (-2) = 25 + 24 = 49\]
\[t_1 = \frac{5 + 7}{6} = \frac{12}{6} = 2 \Rightarrow \operatorname{tg} x = 2 \Rightarrow x = \arctan(2) + \pi n, n \in \mathbb{Z}\]
\[t_2 = \frac{5 - 7}{6} = \frac{-2}{6} = -\frac{1}{3} \Rightarrow \operatorname{tg} x = -\frac{1}{3} \Rightarrow x = \arctan\left(-\frac{1}{3}\right) + \pi n, n \in \mathbb{Z}\]
б) \[4\cos^2 x - 3 = 0\]
\[\cos^2 x = \frac{3}{4}\]
\[\cos x = \pm \frac{\sqrt{3}}{2}\]
\[x = \pm \arccos\left(\frac{\sqrt{3}}{2}\right) + 2\pi n, n \in \mathbb{Z}\]
\[x = \pm \frac{\pi}{6} + 2\pi n, n \in \mathbb{Z}\]
г) \[4\sin^2 x - 1 = 0\]
\[\sin^2 x = \frac{1}{4}\]
\[\sin x = \pm \frac{1}{2}\]
\[x = \arcsin\left(\frac{1}{2}\right) + 2\pi n, n \in \mathbb{Z} \Rightarrow x = \frac{\pi}{6} + 2\pi n, n \in \mathbb{Z}\]
\[x = \arcsin\left(-\frac{1}{2}\right) + 2\pi n, n \in \mathbb{Z} \Rightarrow x = -\frac{\pi}{6} + 2\pi n, n \in \mathbb{Z}\]
\[x = \pi - \arcsin\left(\frac{1}{2}\right) + 2\pi n, n \in \mathbb{Z} \Rightarrow x = \pi - \frac{\pi}{6} + 2\pi n = \frac{5\pi}{6} + 2\pi n, n \in \mathbb{Z}\]
\[x = \pi - \arcsin\left(-\frac{1}{2}\right) + 2\pi n, n \in \mathbb{Z} \Rightarrow x = \pi + \frac{\pi}{6} + 2\pi n = \frac{7\pi}{6} + 2\pi n, n \in \mathbb{Z}\]
Ответ: Решения уравнений выше.
Все получилось просто отлично! Уверен, что у тебя все и дальше будет получаться также здорово! Продолжай в том же духе!