C1 2012 корянов
.pdfКорянов А.Г., Прокофьев А.А. Тригонометрические уравнения: методы решений и отбор корней
Уравнения, содержащие корни натуральной степени
Пример 77. Решить уравнение:
3 2sin2 x 6cos0,5x.
Решение. Данное уравнение равносильно смешанной системе:
cos0,5x 0, |
(*) |
||
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2 |
x 6cos2 |
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3 2sin |
0,5x. |
||
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Для решения уравнения, входящего в систему (*), воспользуемся формулами
sin x 2sin |
x |
cos |
x |
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и |
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sin2 |
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x |
1 cos2 |
x |
. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
Получим: |
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2 |
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2 |
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2 |
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2 |
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x |
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x |
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x |
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||||||||||||
3 8sin2 |
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xcos2 |
6cos2 |
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||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 |
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x |
2 |
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2 |
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x |
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||||||||||||||||||
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2 |
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2 |
0,5x 6cos |
2 |
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||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 8 1 cos |
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cos |
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||||||||||||||||||||||||||||||||||
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2 |
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2 |
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8cos4 |
x |
2cos2 |
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x |
3 0. |
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2 |
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2 |
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x |
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|||||||
Сделав замену cos2 |
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t, где |
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0 t 1, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 |
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||||||
получим |
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уравнение 8t2 2t 3 0. |
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Дан- |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ное уравнение имеет два корня: |
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t |
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3 |
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и |
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1 |
4 |
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|||||||
t2 |
1 |
. |
|
Заметим, что корень t2 |
|
1 |
|
не |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 |
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2 |
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|||||
удовлетворяет условию |
0 t 1. |
|
Возвра- |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
щаясь к исходной системе, получим: |
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x |
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cos |
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0, |
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|||||||||||
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|
x |
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2 |
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|||||||||||
cos |
2 |
0, |
|
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|
x |
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3 |
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|||||||||||||||||||||||
|
2 x |
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3 |
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|
cos |
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|
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|
|
, |
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||||||||||||||||||||||||||||
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2 |
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2 |
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cos |
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2 |
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4 |
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x |
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3 |
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cos |
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; |
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||||||||||||
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2 |
|
2 |
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|||||||||||||||||||
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cos x 3 x 4 n, n Z.
2 |
2 |
3 |
Ответ: 4 n , n Z. 3
Замечание. В данном примере при решении уравнения можно было бы поступить следующим образом
cos2 0,5x |
3 |
|
1 cosx |
|
3 |
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2 |
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||||
4 |
|
4 |
|
|||
25.12.2011 www.alexlarin.net |
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41 |
|
cosx |
1 |
|
x |
|
2 n, n Z. |
|
|
|||||
|
2 |
|
3 |
|
Однако в этом случае пришлось бы отбирать корни, удовлетворяющие неравенст-
ву cos0,5x 0.
Пример 78. Решить уравнение
|
2 |
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2 |
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||
2sin |
|
x 2cos |
|
x |
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1 |
|||
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4 |
||||||||
|
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0. |
||
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6x x2
Решение. Данное уравнение равносильно смешанной системе
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2 |
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2 |
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2sin |
|
x 2cos |
|
x |
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1 0, |
||
|
|
4 |
|||||||
|
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|
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х х |
2 |
0. |
|
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6 |
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|
Решим вначале уравнение этой системы.
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2 |
|
2 |
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|||
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2sin |
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x 2cos |
|
x |
|
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1 0 |
|
|||
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|
|
|
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||||||||
|
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4 |
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|
|||
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|
2 |
|
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|||
2sin |
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x 1 cos 2x |
|
|
1 0 |
|
||||||
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|||
|
|
2sin2 x sin 2x 0 |
|
|||||||||
|
sin x (sin x cosx) 0 |
|||||||||||
|
sin x 0, |
|
|
|
|
|
sin x 0, |
|||||
|
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|||
|
sin x cosx 0; |
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|
|
tgx 1; |
|||||||
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x n, |
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n Z, |
|
||||
|
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|||
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x 4 k, k Z. |
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Перейдем к решению неравенства:
6х х2 0 x (6 x) 0 0 x 6.
Среди решений уравнения отберем те, которые принадлежат интервалу (0;6).
Рассмотрим первую серию решений.
0 n 6, n Z , 0 n 6 , n Z ,
n 1.
Следовательно, интервалу (0;6) принад-
лежит x .
Рассмотрим вторую серию решений.
0 k 6,k Z
4
Корянов А.Г., Прокофьев А.А. Тригонометрические уравнения: методы решений и отбор корней
1 k 6 1 , k Z .
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4 |
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4 |
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Поскольку |
1,25 |
6 |
|
1 |
|
|
6 |
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1 |
|
6 |
|
|
1 |
|
|
||||
|
|
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|
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|||||||||||||||
|
|
4 |
4 |
|
|
4 |
3 |
4 |
|
|
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||||||||||
1,75, |
то |
условиям |
|
|
1 |
k |
6 |
|
1 |
, |
|||||||||||
|
4 |
|
|
||||||||||||||||||
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
||||
k Z , |
удовлетворяют |
|
два |
значения: |
|||||||||||||||||
k 0 и |
k 1. Значит, |
интервалу |
(0;6) |
принадлежат два решения из второй се-
рии: х |
|
|
и х |
|
5 |
. |
|
|
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|
1 |
4 |
2 |
4 |
|
|
|
5 |
|
||
|
|
|
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|
Ответ: |
, , |
. |
||
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4 |
|||
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4 |
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Тренировочные упражнения
Решите уравнение:
129.sin x 25 x2 2 x2 25. 3
130.sin0,8x 4 x2 2 x2 3.
131.1 2sin3xsin7x cos10x .
132.sin3x 1 2sin 4xcosx .
133. |
2cosx 2 |
|
0. |
|
|
|
|
||
|
|
2sin x 1 |
|
134.2sin x 3 0. tgx 1
135.sin3x(cosx 2) 0.
136.Сколько различных корней имеет уравнение (cos2 x sin2 x)1 x2 0?
137.Сколько различных корней имеет уравнение
x2 21 x(sin3xcos6x sinxcos8x) 0?
Решите уравнение: |
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|||||||||||
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|
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|
2 |
|
|
|
|
|
|
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||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
||||||
138. |
cosx |
|
|
|
|
|
|
|
|
4x |
|
7x 3 |
0. |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
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|
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|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|||||||
139. |
sin x |
|
|
|
|
|
|
|
3x |
|
|
7x 4 |
0. |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
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|
|
|
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|
|
140. (sin2x) 4 x2 0.
141. (cos3x 1) 6 5x x2 0. 142. sin x cosx 0.
143.(2sin x 1)( cosx 1) 0.
144.(2cosx 1)( sin x 1) 0.
145.(2cos2 x 9cosx 4) 2tgx 0.
146.(2sin2 x 9sin x 5)11tgx 0.
|
x |
3x |
|
|
|
|
||||
|
|
|
||||||||
147. sin |
|
sin x sin |
|
|
|
sin 2x |
cosx 0. |
|||
2 |
2 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
x |
|
3x |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|||||||
148. cos |
|
|
cosx cos |
|
|
|
cos2x |
|
sin x 0. |
|
|
2 |
2 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
149.cos2t 3sin 2t cost.
150.5sin 2t cos2t sint .
151.5cosx cos2x 2sin x 0.
152. 1 |
1 |
ctgx. |
|
||
|
sin x |
153.cos2x sin3x 2cosx.
154.5cosx cos2x 2sin x .
155.3 4cos2x 2cosx.
156.5 2sin x 6sin x 1.
157.sin x cosx 1 2sin2 x .
158.cos2x 2sin x.
159.1 3sin x sin2 x cosx.
160.1 4cosx cos2 x sin x .
161. |
2cos2 |
x 1 |
|
0. |
|||
|
|
|
|
|
|||
(2cosx |
2) sin x |
||||||
|
|
|
162.cos2x cosx 0.
1sin x
163.cos2x 2 3sin x 0. 1 cosx
|
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|||||
|
2sin |
|
x sin |
|
|
|
|
|
x |
1 |
|||||||
|
|
|
2 |
||||||||||||||
164. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0. |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
sin x |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
165. |
6sin2 x 5sin x 1 |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0. |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
cosx |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
166. |
6cos3x cos2 |
x cosx |
0. |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
ctgx |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
167. |
2sin3x 3sin2 |
x sin x |
0. |
||||||||||||||
|
|
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tgx
25.12.2011 www.alexlarin.net |
42 |
Корянов А.Г., Прокофьев А.А. Тригонометрические уравнения: методы решений и отбор корней
168. 2cos3x 3cos2 x cosx 0. ctgx
169.tg3x tgx 0.
sin x
170.ctg3x ctgx 0.
|
|
cosx |
||
171. |
9sin x 3 |
|||
|
|
|
0. |
|
|
|
|
||
|
|
2cosx
172. 9cos x 32 0.
23tgx
173. sin 2x 2sin2 x 0.
cosx
174. sin 2x 2cos2 x 0. sin x
175.10cos2 x cosx 3 0. (5sin x 4) tgx
176. |
|
2sin2 x 5sin x 3 |
0. |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
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|||||||||
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x |
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|||||||||||||||||||
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||||||||||||
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|||||||||||||||||||||
|
6 |
|
|
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|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
177. |
|
2cos2 x 5cosx 3 |
|
0. |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
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||||||||
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|
|
x |
|
|
|
|
|
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||||||||||||||||||
|
|
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|||||||||||
|
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|
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|||||||||||||||||
|
3 |
|
|
|
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|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
178. |
|
4sin2 x 8cosx 7 |
0. |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|||||||
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ctgx |
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|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
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|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
179. |
|
4cos2 x 8sin x 7 |
0. |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|||||||||
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|
tgx |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
180. |
|
4cos2 x 8sin x 7 |
|
0. |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
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||||||||
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|
|
tgx |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
181. |
|
3cos2x |
|
|
7cos |
x 3 |
0. |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
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|
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|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
sin x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
182. |
|
4cos |
x 3 |
0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
tgx |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
183. |
|
6sin x |
5 |
0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
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|
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|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
cosx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
184. |
|
(2y 7 )(4y 7 )(8y 7 ) |
0. |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
cosy |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
185. |
|
(2y 9 )(4y |
9 |
)(13y 9 ) |
0. |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
cosy |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
186. |
|
|
3 |
|
|
|
. |
|||||||||||||||||||||||||||
1 cos2x |
cos x |
2 |
187. |
|
|
|
x |
|
|
|
|
||||
1 cosx |
2 . |
|||||||||||
cos |
|
|
|
|
||||||||
2 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
188.cos2 x2 3 . 2
189.sin 3 x2 3 . 2
Уравнения, содержащие логарифмы Пример 79. Решить уравнение
log2 (sin x) log2 ( cosx).
Решение. Данное уравнение равносильно системе
sin x cosx,
sin x 0.
Из уравнения системы получаем tgx 1, x n, n Z. Неравенст-
4 |
|
|
|
||
ву sin x 0 удовлетворяют |
числа |
||||
x |
3 |
2 n, n Z. |
|
||
|
|
||||
4 |
|
3 |
|
|
|
|
|
Ответ: x |
2 n, |
n Z. |
|
|
|
|
|||
4 |
|
|
|||
Пример 80. Решить уравнение: |
|
log2 ( sin x) log2 (cosx) 2
Решение. Данное уравнение равносильно смешанной системе:
sin x 0, |
|
|
|
|
|
|
sin x 0, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
cosx 0, |
|
|
|
|
|
|
cosx 0, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
log2 ( sin xcosx) 2 |
sin xcosx 0,25. |
||||||||
Решим уравнение этой системы: |
|
||||||||
sin xcosx 0,25 |
sin2x 0,5 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2x |
|
|
|
2 n, n Z, |
|
||||
6 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
5 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|||||
2x |
|
|
|
|
2 k, k Z, |
|
|||
6 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
x |
|
|
|
|
n, |
n Z, |
|
||
|
|
|
|
|
|||||
|
12 |
|
|
|
|
||||
|
|
5 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||||
x |
|
|
|
|
k, |
k Z. |
|
||
|
|
|
|
|
|||||
|
12 |
|
|
|
|||||
Функции sin x, |
cosx и sin2x , входящие |
в уравнение имеют общий наименьший положительный период 2 . Для отбора
25.12.2011 www.alexlarin.net |
43 |
Корянов А.Г., Прокофьев А.А. Тригонометрические уравнения: методы решений и отбор корней
корней используем тригонометрический круг (см. рис. 25).
|
0 |
|
O |
|
|
|
Рис. 25
Условиям sin x 0 и cosx 0 удовлетворяет совокупность значений x, принадлежащих четвертой координатной четверти. Тогда решения исходного уравнения можно записать следующим образом:
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|||
|
|
x |
|
|
|
2 n, n Z, |
|
||||||||
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
x |
|
|
|
2 k, k Z. |
|
||||||||
12 |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Ответ: |
|
|
2 n; |
|
5 |
2 n, |
n Z . |
||||||||
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
12 |
|
|
|
||
Пример 81. Решить уравнение |
|
||||||||||||||
|
(2cosx 1)log13 |
(3tg2 x) |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
log31 (2sinx) |
|
|||||||||
Решение. Из данного уравнения полу- |
|||||||||||||||
чаем два |
уравнения |
cosx 0,5 |
или |
||||||||||||
tgx |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
3 |
при условии |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tgx 0,
sin x 0,sin x 0,
sin x 0,5.sin x 0,5
Решая уравнения, получаем
|
2 |
|
|
||
x |
|
|
2 n, |
|
|
3 |
n,k Z |
||||
|
|
||||
|
|
||||
|
|
|
|||
x |
|
k, |
|
||
6 |
|
||||
|
|
|
|
с ограничениями
|
|
|
|
||
|
|
|
|
||
|
||
|
||
|
||
|
|
|
|
O |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
||
|
Рис. 26
sin x 0,
x ( 1)n m,6
m Z.
Так как тригонометрические функ-
ции |
(sin x , cosx, |
tgx), |
входящие в |
данное уравнение,
имеют общий наименьший положительный период 2 , то изобразим (см. рис. 26) множество решений на числовой окружности, выделив промежуток [ ; ).
Используя рисунок, получаем ответ.
Ответ: 2 2 n, n Z. 3
Тренировочные упражнения
Решите уравнение:
190. log3 (cosx) log3 ( sin x).
191. log 3 (2sin2 x 1) log 3 sin x.
192. log 5 cosx log 5 (1 2cos2 x).
193. logcos x sin x 1.
194. logsinx 3cosx 1.
195. log3 sin x log3 cosx log3(1 cos60 ).
196. Сколько различных корней имеет уравнение (sin x 1)log0,5 (1 x2 ) 0?
Решите уравнение:
197.
(2cos2 x 7cosx 3)log41( sin x) 0.
198.(2sin2 x 7sin x 3)log14 ( cosx) 0.
199.log2 (2sin x) 0.
3cosx
200. log5( 2cosx) 0. 5tgx
201. log7(3tgx) 0. 7sin x
202.cosx(2cosx 1)(2cosx 3) 0. log6(3tgx)
203.sin x(2sin x 1)(2sin x 1) 0. lg(tgx)
204.(tgx 3)log13 (2sin2 x) 0.
log31( 2cosx)
205. (2cosx 1)log13 (3tg2 x) 0. log31 (2sinx)
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44 |
Корянов А.Г., Прокофьев А.А. Тригонометрические уравнения: методы решений и отбор корней
Уравнения, содержащие модули
Пример 82. Решить уравнение
| cosx | 3sin x .
Решение. Из данного уравнения получаем равносильную систему
cosx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3sin x, |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
tgx |
|
|
, |
n Z, |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
cosx |
|
3sin x, |
|
|
|
|
3 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
sin x 0 |
|
|
|
|
sin x 0, |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
n, |
|||||
|
|
|
|
|
6 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n Z |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
sin x 0, |
|
||||||||||
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
Так |
как |
|
функции |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
tgx |
и sin x |
имеют |
|||||||
|
Рис. 27 |
|
общий |
|
|
|
|
наимень- |
|||||||
|
|
ший |
|
положитель- |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
ный период 2 , |
то отбор корней прове- |
дем на тригонометрическом круге (см.
рис. 27).
Ответ: |
|
2 n, |
5 |
2 n, |
n Z. |
6 |
|
6 |
|
|
Пример 83. Решить уравнение
| cosx| cosx 2sin x.
Решение. Рассмотрим две области на числовой прямой, на которых cosx 0 и cosx 0.
1. Пусть cosx 0, тогда данное уравнение принимает вид:
cosx cosx 2sin x sin x 0 x n, n Z.
Условию |
cosx |
0 удовлетворяют |
только значения x 2πn, n Z. |
||
2. Для |
условия |
cosx 0 исходное |
уравнение перепишем так: |
||
cosx cosx 2sin x |
sin x cosx 0 |
tgx 1 x k, k Z. 4
Условию cosx 0 удовлетворяют
только значения x 3 2 k, k Z. 4
Ответ: 2π n, n Z; 3 2 k, k Z. 4
Пример 84. Решите уравнение
7|cosx | 4cosx 3|sin x| 2sin x..
Решение. Рассмотрим значения синуса и косинуса по четвертям координатной окружности.
Первая четверть:
3cosx 5sin x |
tgx |
3 |
|
|
|||||||
|
|||||||||||
|
3 |
|
|
5 |
|
|
|
|
|||
x arctg |
|
2 k, k Z. |
|
||||||||
|
|
||||||||||
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Вторая четверть: |
|
|
|
|
11 |
|
|
||||
11cosx 5sin x |
tgx |
|
|
||||||||
|
|||||||||||
|
|
|
|
5 |
|
|
|||||
x arctg |
11 |
2 l, l Z. |
|
||||||||
|
|
||||||||||
5 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Третья четверть: |
|
tgx 11 |
|
||||||||
11cosx sin x |
|
|
|||||||||
x arctg11 2 m, m Z. |
Четвертая четверть:
3cosx sin x tgx 3 |
|
x arctg3 2 n, n Z. |
|
Ответ: arctg |
3 |
2 k, |
arctg |
11 |
2 l, |
|
|
||||
5 |
|
5 |
|
||
arctg11 2 m, |
arctg3 2 n, где |
||||
|
|
|
k,l,m, n Z. |
Пример 85. (ЕГЭ 2005). Решить урав-
нение
(3sin 0,25x 4)2
sin2 0,25x 6sin 0,25x 9 1 2 .
Решение. Имеем
| 4 3sin0,25x | |3 sin0,25x | 1 2 .
Так как 4 3sin0,25x 0,
3 sin0,25x 0 при всех x R, то получаем
1 2sin0,25x 1 2; sin0,25x 2 ; 2
x ( 1)n 4 n, n Z .
Ответ: ( 1)n 4 n, n Z .
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45 |
Корянов А.Г., Прокофьев А.А. Тригонометрические уравнения: методы решений и отбор корней
Тренировочные упражнения
Решите уравнение:
206.|sin x| 3cos 0.
207.|sin x | sin xcosx .
208.cosx cos3x |sin 2x |.
209.sin x sin3x |cos2x|.
210.|sin 2x | cosx.
211.ctgx|sin x| 0,5.
212.|cosx| cosx 2sin x.
213.4|sin x| 2cos2x 3.
214. sin 2x 2sin x 2. |cosx|
215.Найдите все решения уравнения sin 2x cosx|cosx| из промежутка [0;2 ].
216.Решите уравнение:
sin x |
2 |
cosx |
2 |
. |
|
|
22
217.Найдите все решения уравнения
cosx |
1 |
|
8cos2 |
x |
5 |
|
2 |
||||
4 |
|
|
|
на отрезке [ ; ]. Решите уравнение:
218.(3cos0,5x 4)2
cos2 0,5x 6cos0,5x 9 1.
219.(3sin x 4)2
sin2 x 6sin x 9 7 23.
220.(2sin 0,2x 3)2
sin2 0,2x 2sin0,2x 1 2.
221. 2|cosx | 3cosx 4|sin x | 5sin x 0.
222. 4|cosx | 6cosx 5|sin x | 3sin x 0.
2.6. Системы уравнений
Пример 86. (ЕГЭ 2010, С1). Решить систему уравнений
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1 |
tg x |
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1 |
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tg x |
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14 |
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49 0, |
||||||||
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||||||||
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49 |
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7 |
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|||||
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y |
tgx 5 |
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2cosx 0. |
||||||
3 |
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Решение. Заметим, что левая часть первого уравнения системы представляет полный квадрат:
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1 tg x |
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1 tg x |
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14 |
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49 |
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||||||||||||
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49 |
|
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7 |
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|||||
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1 |
2tg x |
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1 tg x |
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1 tg x |
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2 |
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14 |
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49 |
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7 . |
||||||
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7 |
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|
7 |
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7 |
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|
||||||
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|
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|
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||||||||||
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Равенство |
|
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нулю |
|
|
возможно, |
|
если |
||||||||||
1 |
tg x |
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т.е. 7 |
tg x |
7. |
|
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|
7 0, |
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Отсюда по- |
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7 |
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|||
лучаем |
tgx 1. |
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Тогда x |
n, |
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4 |
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n Z.
Рассмотрим второе уравнение систе-
мы. Запишем его в виде
Так как правая часть этого уравнения должна быть неотрицательна и, учитывая, что tgx 1,
получаем, |
что |
cosx 0 |
(см. рис. |
28). Тогда из множества решений
y 52cosx . 3tgx
O
x |
|
n, |
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где |
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Рис. 28 |
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|||||||||||
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4 |
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||||
n Z, |
выбираем |
значения, лежащие во |
||||||||||||||||||||||||
второй |
четверти, |
т.е. |
x |
3 |
2 n, |
где |
||||||||||||||||||||
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||||||||||||||||||||||||||
n Z. |
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4 |
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||||||
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|
cosx |
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|||||||
|
В |
этом |
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случае |
2 |
и |
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2 |
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2 |
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||||||
5 |
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2 |
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|||||||
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||||||||||
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2 |
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5 |
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25 |
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||||||||||
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|||||||||||||
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|||||||||||||||||||
|
y |
|
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|
|
|
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. |
Отсюда y |
|
. |
|
|||||||||
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3( 1) |
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3 |
|
9 |
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|
25.12.2011 www.alexlarin.net |
46 |
Корянов А.Г., Прокофьев А.А. Тригонометрические уравнения: методы решений и отбор корней
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3 |
25 |
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Ответ. |
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2 n, |
|
|
, n Z. |
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4 |
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|||||||||||||||
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9 |
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Пример 87. Решить систему уравне- |
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ний |
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2sin |
2 |
x |
3sin x 1 |
0, |
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|||||||||
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|||||||||||||
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||||||||
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|
y |
|
|
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|
y cosx 0. |
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|
|||||||||||
Решение. Из первого уравнения сис- |
|||||||||||||||||||
темы |
следует |
|
|
|
2sin2 x 3sin x 1 0 |
и |
|||||||||||||
y 0. Пусть sin x t, где |
|
1 t 1. |
Из |
||||||||||||||||
уравнения |
|
|
2t2 |
|
3t 1 0 |
получаем кор- |
|||||||||||||
ни t |
1 |
1, |
t |
|
|
1 |
, которые удовлетворяют |
||||||||||||
2 |
|
||||||||||||||||||
|
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2 |
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|||
условию 1 t |
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1. |
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||||||||
а) Если sin x 1, то cosx 0 |
и из вто- |
||||||||||||||||||
рого |
|
уравнения системы |
имеем |
y 0. |
Это значение не удовлетворяет условию y 0.
б) |
Пусть sin x |
1 |
, тогда из тождества |
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||||||||||||||||||||||||||
|
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2 |
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||
sin2 x cos2 |
x 1 получаем |
cosx |
|
3 |
|
и |
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2 |
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|||||||
cosx |
|
3 |
|
. |
Отсюда |
y |
|
|
3 |
|
|
|
или |
|||||||||||||
2 |
|
2 |
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|||||||||||||||||||||
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||||||
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|||||||||||||
y |
3 |
|
|
|
(не |
удовлетворяет |
|
|
условию |
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2 |
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|||||||||||||||||||||
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||||
y 0). |
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|
|||||||
Из |
|
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|
уравнения |
sin x |
1 |
|
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|
|
имеем |
|||||||||||||
|
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|||||||||||||||||
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|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
x |
2 n, |
n Z. |
Таким образом, |
ис- |
||||||||||||||||||||||
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||||||||||||||||||||||||||
6 |
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||
ходная |
|
система |
имеет |
|
|
решения |
x 2 n, n Z, y 3.
6 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
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|||
Ответ: x |
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2 n,n Z, |
y |
|
3 |
|
. |
|||||||||
|
2 |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
6 |
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|
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Тренировочные упражнения |
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||||||||||||
Решите систему уравнений: |
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2 |
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5x 3 cos y 0, |
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||||||||
223. |
2x |
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y x. |
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sin |
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||||||||||
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|
x |
2sin y 0, |
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||||||||
224. |
3 |
|
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|||||||||
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2 |
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|
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y 4cos y 3 0. |
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|
|||||
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|
|
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|
|
|
|
||||||
|
4cos |
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cos y,
x2 2x 2sin y.cos2y
|
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y |
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10 2 |
y |
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16 0, |
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226. |
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4 |
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y 2. |
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cosx |
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|
cos x |
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10 4 |
cos x |
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16 0, |
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227. |
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16 |
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||||||||||||||||||||
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y 2sin x 0. |
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Ответы |
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7 |
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18. |
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9 |
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3 |
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, |
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3 |
, |
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5 |
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19. |
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0; |
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5 |
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4 |
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4 |
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4 |
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4 |
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9 |
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20. |
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25 |
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35 |
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21. |
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2 n, |
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24 |
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24 |
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4 |
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6 |
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n Z . |
22. |
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2 n, |
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n Z . |
23. а) |
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3 |
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4 |
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25.12.2011 www.alexlarin.net |
47 |
Корянов А.Г., Прокофьев А.А. Тригонометрические уравнения: методы решений и отбор корней
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n |
, |
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n Z ; б) |
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7 |
; |
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5 |
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4 |
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24 |
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24 |
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24 |
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11 |
. 24. 0; |
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; |
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2 |
; . 25. |
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; |
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2 |
; |
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7 |
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24 |
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3 |
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3 |
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6 |
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3 |
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6 |
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5 |
. |
26. |
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; |
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7 |
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13 |
. 27. 2 ; |
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4 |
; 0; |
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3 |
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12 |
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12 |
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12 |
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3 |
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2 |
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2 ; |
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8 |
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3 |
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3 |
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28. |
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3 |
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; |
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; |
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11 |
; |
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5 |
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23 |
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||||||||||||||||||||||||
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2 |
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6 |
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2 |
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6 |
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2 |
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6 |
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29. ( 1)n 2 n, n Z.
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3 |
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30. ( 1)n 1 |
n, |
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n Z. |
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6 |
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1 |
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|||||||
31. |
( 1)n 1 arcsin |
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n, n Z. |
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5 |
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2 |
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1 |
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32. |
arctg2 n; arctg |
k, |
n,k Z. |
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||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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3 |
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|||||
33. |
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|
n, arctg3 k, |
n,k Z. |
|
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|||||||||||||||||||||||||||||||||||
4 |
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|||||
34. |
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n, arctg3 k, n,k Z. |
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4 |
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35. |
|
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|
n, arctg |
2 |
|
k, |
n,k Z. |
|
|
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|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4 |
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|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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3 |
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||||||||||||
36. |
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n, arctg |
3 |
k, n, k Z. |
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||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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4 |
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||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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|
4 |
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||||||
37. |
|
|
|
2 k, 2arctg2 2 n, |
k,n Z. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
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|
|
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2 |
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|
|
|
|
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|||||||||
38. |
|
|
|
|
|
|
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2 n, n Z. |
39. |
|
|
|
2 k, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
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|
|
|
|
3 |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
4 |
|
|
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|
|
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||||||||||||
|
2 |
2 n, |
|
k, n Z. |
|
|
Отрезку |
|
[ ;2 ] |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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|
3 |
|
|
|
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|
|
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|
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|
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|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|||||||
принадлежат |
|
|
корни: |
|
|
, |
|
|
, |
|
. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
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|
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3 |
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|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
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|
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|
|
|
|
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5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
40. |
|
|
2 k, |
|
|
2 n, |
k, n Z. Отрезку |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6 |
|
6 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|||||||||||||||
[ ;2 ] |
принадлежат |
корни: |
|
, |
|
. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6 |
6 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
41. а) 2 k, |
|
2 n, |
2 m, |
k, n, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|||||||||||
m Z; б) |
, |
|
4 |
, |
8 |
, |
|
. 42. |
а) |
|
k, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
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||||||||||
arctg3 n, |
k, n Z; |
б) arctg3 , |
|
, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
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|
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|
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|
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|
|
4 |
|
|
|
arctg3. 43. а) |
arctg2 k, |
arctg3 n, |
k, n Z; б) |
arctg2, |
arctg3. |
44. а) |
|
k, |
n arctg5, |
|
k, n Z; |
|
б) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
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9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
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|
13 |
|
|
|
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|
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|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
, |
|
|
|
3 arctg5, |
|
|
. |
|
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45. а) |
|
|
|
k, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4 |
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
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|
|
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4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
arctg |
1 |
n, |
|
k, n Z; |
|
|
б) |
arctg |
1 |
2 , |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
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3 |
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3 |
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|
|||||||||||||||
|
11 |
, |
|
|
|
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|
|
arctg |
1 |
|
3 . |
46. |
|
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|
; |
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4 |
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3 |
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2 |
|
2 |
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6 |
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||||||||||||||||||||||||||||||||
47. |
|
|
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|
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2 n; |
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|
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|
2 n , |
|
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|
|
|
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|
n Z. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
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3 |
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25.12.2011 www.alexlarin.net |
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Корянов А.Г., Прокофьев А.А. Тригонометрические уравнения: методы решений и отбор корней
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|||
n 3 6k, |
k Z. 117. |
|
|
n, n Z. |
|||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
118. 2 n, n Z. 119. 2 n, 3 3
n Z. 120. 2 n, n Z. 121. n,
|
|
|
n |
|
4 |
|
n Z, n 0. 122. |
|
, |
n Z . |
|||
|
|
82
123.arctg3 2 n, n Z. 4
124.arcctg4 2 n, n Z. 3
125.n, n Z.
12 |
2 |
1 |
|
||
|
|
|
2 n, n Z. |
||
126. |
arccos |
|
|
||
|
3
127.( 1)n n, n Z. 128. 8. 129. 0 . 6
130. |
5 |
. 131. |
k; k Z. 132. |
3 |
2 k, |
||||
8 |
10 |
||||||||
|
7 |
|
|
3 |
|
|
|||
|
2 n, |
2 m, n,k,m Z. |
|||||||
10 |
|
||||||||
|
2 |
|
|
|
133. 2 n, n Z . 134. 2 n, n Z .
43
135.n, 2 n , n Z. 136. 4. 3
137. 127. 138. 3, 1, 2 k, 2 n,
|
|
|
|
|
|
|
4 |
4 |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
||||||
n,k Z, |
n 0. 139. 1, |
4 |
, |
2 |
2 k, |
|
|
|||||||||||||||
3 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
2 n, |
n,k Z, |
n |
0. |
140. 2; 2; |
; |
|||||||||||||||
3 |
2 |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
4 |
|
|
||||||||
|
; 0. 141. 1; |
6; 0; |
; |
. 142. |
k, |
|||||||||||||||||
|
|
|
3 |
|||||||||||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
2 n, |
k,n Z. |
143. |
5 |
2 n, n Z . |
||||||||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
144. |
|
2 k, |
2 n; |
|
k,n Z. |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
23
145.k, 2 n, k,n Z. 146. k,
3
|
5 |
2 n, |
k,n Z. 147. |
|
|
k, 2 m, |
||||||
|
|
2 |
||||||||||
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
2 |
2 (2n 1), |
k,m,n Z. |
|||||||||
|
||||||||||||
5 |
|
|
2 |
|
|
|
4 |
|
||||
148. |
4 k, |
m, |
2 (2n 1), |
|||||||||
5 |
|
|
|
5 |
|
|||||||
k,m,n Z. |
149. |
2 n, arctg6 2 k, |
n,k Z. 150. 2 n, arctg0,1 2 k, 2
25.12.2011 www.alexlarin.net |
49 |
Корянов А.Г., Прокофьев А.А. Тригонометрические уравнения: методы решений и отбор корней
n,k Z. 151. 2 n, n Z. 3
152. 2 n, 2 n, n Z.
2 |
6 |
|
|||
153. |
|
2 k, |
3 |
2 n, |
k,n Z. |
|
|
62
154.2 n, n Z. 3
155. arccos |
6 |
2 n, n Z. |
|
6 |
|||
|
|
156.( 1)n n, n Z. 6
157.2 k, n, k,n Z. 4
158.( 1)n 1 n, n Z. 159. 6
2 n, n Z.
160. 2 n, n Z. 161. 3 2 n, n Z.
24
162.2 k, 2 n, k,n Z. 3
163.2 k, 2 n, k,n Z.
26
164.2 2 n, n Z. 165. 5 2 n,
36
arcsin 1 2 n; n Z . 166. 2 2 n,
33
arccos1 2 n, n Z. 167. 5 2 n,
3 |
2 |
|
|
|
|
6 |
|||
n Z. 168. |
2 n, |
n Z. |
|||||||
|
|||||||||
3 |
|
|
|
|
|
||||
169. |
|
2 k, |
3 |
2 n, |
k,n Z. |
||||
|
|
44
170.2 k, k Z. 171. 5 2 k,
46
k Z. 172. 2 k, k Z.
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
173. |
2 k, |
3 |
2 n, k,n Z. |
|
|||||||
4 |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
174. |
|
|
2 k, |
|
|
2 n, |
k,n Z. |
|
|||
2 |
4 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
175. |
|
2 |
2 k, arccos |
3 |
2 n, |
k,n Z. |
|||||
|
|
|
35
176.2 k, 5 2 k, k N. 6 6
177. 2 k, 2 k, k N.
33
178.2 2 k, k Z. 179. 5 2 k,
3 |
6 |
||
k Z. 180. |
5 |
2 k, k Z. 181. |
|
6 |
|||
|
|
2 n, n Z . 182.
2
arccos3 2 n, n Z . 4
183.arcsin 5 2 n, n Z. 6
184.7 . 185. 9 . 186. 2 2 n;
4 4 3
n Z. 187. |
( 1)n 1 |
|
|
2 n, n Z. |
|||||||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
27 2 |
|||||||||||||||
188. |
2 |
|
|
|
|
. 189. |
|
|
|
|
|
. |
|||||||||||||||
36 |
|
3 |
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
190. |
|
|
2 k, k Z. 191. |
|
2 n, |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
||||||||||||
n Z. 192. |
|
2 n, |
n Z. |
||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
193. |
|
|
2 k, k Z. 194. |
2 k, k Z. |
|||||||||||||||||||||||
4 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
||||||
195. |
|
|
|
2 n, n Z. 196. 2. |
|||||||||||||||||||||||
4 |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
197. |
|
2 n, |
2 n, n Z. |
||||||||||||||||||||||||
|
|
32
198.5 2 n, 2 n; n Z . 6
199. |
|
|
5 |
|
2 n,n Z. |
|
200. |
|
|
2 |
|
|
2 n, |
||||||||||||||||||
|
|
6 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
||||||||||
n Z. |
201. |
2 n, |
n Z. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
202. |
|
|
2 n, |
|
n Z. |
203. |
|
|
5 |
|
2 n, |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
||||||
n Z. |
|
204. |
|
2 n, |
n Z. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|||||||||
205. |
|
|
2 n, |
|
n Z. |
206. |
|
|
|
2 n, |
|||||||||||||||||||||
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|||||||
|
2 n, n Z. 207. |
n, n Z. |
|||||||||||||||||||||||||||||
3 |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
208. |
|
n, |
|
|
2 k, |
n,k Z. |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
k |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
209. |
|
|
, |
|
|
|
|
|
5 |
2 n, |
|
2 m, |
|||||||||||||||||||
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
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