Вопрос задан 13.01.2025 в 23:01. Предмет Математика. Спрашивает Амангелдиев Бекзат.

Решить уравнение 16sin^4x+8cos2x-7=0

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Alvarado Daniel.

Рассмотрим уравнение:

16sin4x+8cos2x7=016 \sin^4 x + 8 \cos 2x - 7 = 0

Чтобы решить его, упростим и выразим всё через одну функцию. Заметим, что sin4x\sin^4 x и cos2x\cos 2x можно выразить через основные тригонометрические функции.

Шаг 1: Замена для sin4x\sin^4 x

Выражение sin4x\sin^4 x можно представить через sin2x\sin^2 x:

sin4x=(sin2x)2=(1cos2x2)2\sin^4 x = (\sin^2 x)^2 = \left( \frac{1 - \cos 2x}{2} \right)^2

Подставим это выражение:

sin4x=(1cos2x)24=12cos2x+cos22x4\sin^4 x = \frac{(1 - \cos 2x)^2}{4} = \frac{1 - 2\cos 2x + \cos^2 2x}{4}

Таким образом, 16sin4x16 \sin^4 x будет:

16sin4x=1612cos2x+cos22x4=48cos2x+4cos22x16 \sin^4 x = 16 \cdot \frac{1 - 2\cos 2x + \cos^2 2x}{4} = 4 - 8\cos 2x + 4\cos^2 2x

Шаг 2: Подставим выражения в уравнение

Теперь уравнение примет вид:

48cos2x+4cos22x+8cos2x7=04 - 8\cos 2x + 4\cos^2 2x + 8 \cos 2x - 7 = 0

Упростим его, сложив подобные слагаемые:

4cos22x3=04\cos^2 2x - 3 = 0

Шаг 3: Решим квадратное уравнение

Переносим 3-3 на правую сторону:

4cos22x=34\cos^2 2x = 3

Разделим обе стороны на 4:

cos22x=34\cos^2 2x = \frac{3}{4}

Теперь возьмем квадратный корень от обеих сторон:

cos2x=±34=±32\cos 2x = \pm \sqrt{\frac{3}{4}} = \pm \frac{\sqrt{3}}{2}

Шаг 4: Найдем значения xx

Теперь у нас есть два уравнения:

  1. cos2x=32\cos 2x = \frac{\sqrt{3}}{2}
  2. cos2x=32\cos 2x = -\frac{\sqrt{3}}{2}

Рассмотрим каждое из них отдельно.

Уравнение 1: cos2x=32\cos 2x = \frac{\sqrt{3}}{2}

Значение cosθ=32\cos \theta = \frac{\sqrt{3}}{2} достигается при θ=π6+2πk\theta = \frac{\pi}{6} + 2\pi k и θ=11π6+2πk\theta = \frac{11\pi}{6} + 2\pi k, где kZk \in \mathbb{Z}.

То есть:

2x=π6+2πkили2x=11π6+2πk2x = \frac{\pi}{6} + 2\pi k \quad \text{или} \quad 2x = \frac{11\pi}{6} + 2\pi k

Разделим обе части на 2:

x=π12+πkилиx=11π12+πkx = \frac{\pi}{12} + \pi k \quad \text{или} \quad x = \frac{11\pi}{12} + \pi k

Уравнение 2: cos2x=32\cos 2x = -\frac{\sqrt{3}}{2}

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Математика

Последние заданные вопросы в категории Математика

Задать вопрос