Вопрос задан 10.04.2025 в 10:57. Предмет Алгебра. Спрашивает Рысь Катя.

50 баллов. срочно!

2<2^(sinx/1-cosx)^2<8

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Мамаев Максим.

Разберём неравенство 2<2(sin⁡x1−cos⁡x)2<82 < 2^{\left(\frac{\sin x}{1 - \cos x}\right)^2} < 8 подробно.


1. Простейшие преобразования

Обозначим:

y=(sin⁡x1−cos⁡x)2y = \left(\frac{\sin x}{1 - \cos x}\right)^2

Тогда неравенство становится:

2<2y<82 < 2^y < 8

2. Упростим условие

Логарифмируем обе части неравенства по основанию 2:

1<y<31 < y < 3

Так как 2y2^y – возрастающая функция, неравенство 2<2y<82 < 2^y < 8 эквивалентно 1<y<31 < y < 3.

Теперь задача сводится к исследованию выражения:

(sin⁡x1−cos⁡x)2\left(\frac{\sin x}{1 - \cos x}\right)^2

и выяснению, когда оно лежит в интервале (1,3)(1, 3).


3. Преобразуем выражение

Рассмотрим дробь sin⁡x1−cos⁡x\frac{\sin x}{1 - \cos x}:

  1. Свойство тригонометрии: sin⁡2x=1−cos⁡2x\sin^2 x = 1 - \cos^2 x.
  2. В знаменателе 1−cos⁡x≠01 - \cos x \neq 0, так как cos⁡x≠1\cos x \neq 1.

Упростим выражение:

sin⁡x1−cos⁡x=±1−cos⁡2x1−cos⁡x.\frac{\sin x}{1 - \cos x} = \frac{\pm\sqrt{1 - \cos^2 x}}{1 - \cos x}.

Для удобства домножим числитель и знаменатель на 1+cos⁡x1 + \cos x (это стандартный приём для избавления от 1−cos⁡x1 - \cos x в знаменателе):

sin⁡x1−cos⁡x=±1−cos⁡2x(1+cos⁡x)(1−cos⁡x)(1+cos⁡x).\frac{\sin x}{1 - \cos x} = \frac{\pm\sqrt{1 - \cos^2 x}(1 + \cos x)}{(1 - \cos x)(1 + \cos x)}.

Так как 1−cos⁡2x=sin⁡2x1 - \cos^2 x = \sin^2 x, знаменатель становится:

1−cos⁡2x=sin⁡2x.1 - \cos^2 x = \sin^2 x.

Тогда выражение упрощается:

sin⁡x1−cos⁡x=±1+cos⁡x1−cos⁡x.\frac{\sin x}{1 - \cos x} = \pm \sqrt{\frac{1 + \cos x}{1 - \cos x}}.

4. Исследуем 1+cos⁡x1−cos⁡x\frac{1 + \cos x}{1 - \cos x}

Обозначим:

z=1+cos⁡x1−cos⁡x.z = \frac{1 + \cos x}{1 - \cos x}.

Тогда:

(sin⁡x1−cos⁡x)2=z.\left(\frac{\sin x}{1 - \cos x}\right)^2 = z.

Условие 1<z<31 < z < 3 становится:

1<1+cos⁡x1−cos⁡x<3.1 < \frac{1 + \cos x}{1 - \cos x} < 3.

5. Решение двойного неравенства

Рассмотрим каждую часть:

Первая часть:

1+cos⁡x1−cos⁡x>1.\frac{1 + \cos x}{1 - \cos x} > 1.

Умножим обе части на 1−cos⁡x>01 - \cos x > 0 (это выполняется, так как cos⁡x<1\cos x < 1):

1+cos⁡x>1−cos⁡x.1 + \cos x > 1 - \cos x.

Упростим:

2cos⁡x>0  ⟹  cos⁡x>0.2\cos x > 0 \implies \cos x > 0.

Вторая часть:

1+cos⁡

Похожие вопросы

Алгебра 06.04.2025 09:40 106 Глюков Даниил

Топ вопросов за вчера в категории Алгебра

Алгебра 23.02.2025 20:07 309 Шевченко Кирилл
Алгебра 06.03.2025 22:10 199 Максутов Руслан

Последние заданные вопросы в категории Алгебра

Алгебра 13.10.2026 07:12 14 Зубова Ксюха
Задать вопрос