Question
upstudy study bank question image url

10. а) Решите уравнение \( \frac{\sin 2 x}{\sin \left(\frac{7 \pi}{2}-x\right)}=\sqrt{2} \). б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащего отрезку \( \left[2 \pi ; \frac{7 \pi}{2}\right] \).

Ask by Klein Ortega. in Russia
Jan 23,2025

Real Tutor Solution

Tutor-Verified Answer

Answer

**Решение:** **а) Уравнение** \[ \frac{\sin 2x}{\sin \left(\frac{7\pi}{2} - x\right)} = \sqrt{2} \] **решается как:** \[ \sin x = \frac{\sqrt{2}}{2} \] **Общее решение:** \[ x = \frac{\pi}{4} + 2\pi n \quad \text{или} \quad x = \frac{3\pi}{4} + 2\pi n, \quad n \in \mathbb{Z} \] **б) Корни на отрезке** \(\left[2\pi; \frac{7\pi}{2}\right]\): \[ x = \frac{9\pi}{4}, \quad x = \frac{11\pi}{4} \]

Solution

**Решение:** **а) Решим уравнение** \[ \frac{\sin 2x}{\sin \left(\frac{7\pi}{2} - x\right)} = \sqrt{2} \] 1. **Упростим знаменатель:** \[ \sin\left(\frac{7\pi}{2} - x\right) = \sin\left(\frac{\pi}{2} - x\right) = \cos x \] (так как \(\frac{7\pi}{2} = 3\pi + \frac{\pi}{2}\) и \(\sin(\theta + 2\pi n) = \sin \theta\)). 2. **Подставим упрощение в уравнение:** \[ \frac{\sin 2x}{\cos x} = \sqrt{2} \] 3. **Используем формулу двойного угла:** \[ \sin 2x = 2 \sin x \cos x \] \[ \frac{2 \sin x \cos x}{\cos x} = 2 \sin x = \sqrt{2} \] \[ \sin x = \frac{\sqrt{2}}{2} \] 4. **Общее решение уравнения:** \[ x = \frac{\pi}{4} + 2\pi n \quad \text{или} \quad x = \frac{3\pi}{4} + 2\pi n, \quad n \in \mathbb{Z} \] **б) Найдём корни уравнения на отрезке** \(\left[2\pi; \frac{7\pi}{2}\right]\). 1. **Запишем возможные решения:** \[ x = \frac{\pi}{4} + 2\pi n \quad \text{и} \quad x = \frac{3\pi}{4} + 2\pi n \] 2. **Определим значения \(n\), чтобы \(x\) попадал в указанный интервал:** \[ 2\pi \leq x \leq \frac{7\pi}{2} \] 3. **Подставим значения \(n = 1\):** \[ x_1 = \frac{\pi}{4} + 2\pi = \frac{9\pi}{4} \approx 7.0686 \quad (\text{принадлежит отрезку}) \] \[ x_2 = \frac{3\pi}{4} + 2\pi = \frac{11\pi}{4} \approx 8.6394 \quad (\text{принадлежит отрезку}) \] 4. **Проверим \(n = 2\):** \[ x_3 = \frac{\pi}{4} + 4\pi = \frac{17\pi}{4} \approx 13.3518 \quad (\text{не принадлежит отрезку}) \] **Таким образом, корни уравнения на отрезке \(\left[2\pi; \frac{7\pi}{2}\right]\) равны:** \[ x = \frac{9\pi}{4}, \quad x = \frac{11\pi}{4} \]

Reviewed and approved by the UpStudy tutoring team

error msg
Explain
Simplify this solution

Bonus Knowledge

Для решения уравнения \( \frac{\sin 2 x}{\sin \left(\frac{7 \pi}{2}-x\right)}=\sqrt{2} \) сначала упростим выражение в знаменателе. Мы знаем, что \( \sin\left(\frac{7\pi}{2} - x\right) = \sin\left(2\pi + \frac{3\pi}{2} - x\right) = -\cos x \). Таким образом, уравнение становится \( \frac{\sin 2x}{-\cos x} = \sqrt{2} \). Теперь можем записать его в виде \( \sin 2x = -\sqrt{2} \cos x \). Выражение \( \sin 2x \) может быть представлено через двойные углы, т.е. \( \sin 2x = 2 \sin x \cos x \). Подстановив это, получим \( 2 \sin x \cos x = -\sqrt{2} \cos x \), что при \( \cos x \neq 0 \) приводит к \( 2 \sin x = -\sqrt{2} \), или \( \sin x = -\frac{\sqrt{2}}{2} \). Корни уравнения для \( \sin x = -\frac{\sqrt{2}}{2} \) находятся в точках \( x = \frac{7\pi}{4} + 2k\pi \) и \( x = \frac{5\pi}{4} + 2k\pi \) для целых \( k \). В заданном промежутке \( \left[2 \pi ; \frac{7 \pi}{2}\right] \) получаем: 1. \( x = \frac{7\pi}{4} + 2(1)\pi = \frac{7\pi}{4} + 2\pi = \frac{15\pi}{4} \) (при k = 1) 2. \( x = \frac{5\pi}{4} + 2(1)\pi = \frac{5\pi}{4} + 2\pi = \frac{13\pi}{4} \) (при k = 1) Таким образом, корни уравнения на отрезке \( \left[2 \pi ; \frac{7 \pi}{2}\right] \) - это \( x = \frac{13\pi}{4} \) и \( x = \frac{15\pi}{4} \).

Related Questions

Latest Trigonometry Questions

Try Premium now!
Try Premium and ask Thoth AI unlimited math questions now!
Maybe later Go Premium
Study can be a real struggle
Why not UpStudy it?
Select your plan below
Premium

You can enjoy

Start now
  • Step-by-step explanations
  • 24/7 expert live tutors
  • Unlimited number of questions
  • No interruptions
  • Full access to Answer and Solution
  • Full Access to PDF Chat, UpStudy Chat, Browsing Chat
Basic

Totally free but limited

  • Limited Solution
Welcome to UpStudy!
Please sign in to continue the Thoth AI Chat journey
Continue with Email
Or continue with
By clicking “Sign in”, you agree to our Terms of Use & Privacy Policy