До змісту

ГДЗ до вправи 31.23 – Алгебра 10 клас Мерзляк Номіровський

Умова вправи № 31.23

Розв’яжіть рівняння:

  1. −cos⁡2x=−2cos⁡x\sqrt{-\cos 2x} = -\sqrt{2} \cos x;
  2. 2−3cos⁡2x=sin⁡x\sqrt{2 - 3 \cos 2x} = \sqrt{\sin x}.

Розв'язок вправи № 31.23

Коротке рішення

1) −cos⁡2x=−2cos⁡x\sqrt{-\cos 2x} = -\sqrt{2} \cos x

{cos⁡x≤0−cos⁡2x=2cos⁡2x⇒{cos⁡x≤0−(2cos⁡2x−1)=2cos⁡2x⇒\begin{cases} \cos x \le 0 \\ -\cos 2x = 2 \cos^2 x \end{cases} \Rightarrow \begin{cases} \cos x \le 0 \\ -(2\cos^2 x - 1) = 2 \cos^2 x \end{cases} \Rightarrow
{cos⁡x≤04cos⁡2x=1⇒cos⁡x=−12 \begin{cases} \cos x \le 0 \\ 4\cos^2 x = 1 \end{cases} \Rightarrow \cos x = -\frac{1}{2}

x=±2π3+2πn,n∈Zx = \pm \frac{2\pi}{3} + 2\pi n, n \in \mathbb{Z}.

Відповідь: ±2π3+2πn,n∈Z\pm \frac{2\pi}{3} + 2\pi n, n \in \mathbb{Z}.


2) 2−3cos⁡2x=sin⁡x\sqrt{2 - 3 \cos 2x} = \sqrt{\sin x}

{sin⁡x≥02−3cos⁡2x=sin⁡x⇒{sin⁡x≥02−3(1−2sin⁡2x)=sin⁡x⇒\begin{cases} \sin x \ge 0 \\ 2 - 3 \cos 2x = \sin x \end{cases} \Rightarrow \begin{cases} \sin x \ge 0 \\ 2 - 3(1 - 2\sin^2 x) = \sin x \end{cases} \Rightarrow
6sin⁡2x−sin⁡x−1=06\sin^2 x - \sin x - 1 = 0

sin⁡x=12 або sin⁡x=−13 (н/в)⇒x=(−1)kπ6+πk,k∈Z\sin x = \frac{1}{2} \text{ або } \sin x = -\frac{1}{3} \text{ (н/в)} \Rightarrow x = (-1)^k \frac{\pi}{6} + \pi k, k \in \mathbb{Z}.

Відповідь: (−1)kπ6+πk,k∈Z(-1)^k \frac{\pi}{6} + \pi k, k \in \mathbb{Z}.


Детальне рішення

Теоретичний довідник: При розв'язуванні рівнянь виду f(x)=g(x)\sqrt{f(x)} = g(x) обов'язковою умовою є g(x)≥0g(x) \ge 0. Після піднесення до квадрата отримуємо рівняння f(x)=g2(x)f(x) = g^2(x), яке зводиться до стандартних тригонометричних форм. Докладніше: Ірраціональні рівняння.

  • У першому пункті права частина −2cos⁡x-\sqrt{2}\cos x має бути невід'ємною, що обмежує значення косинуса (cos⁡x≤0\cos x \le 0). Піднесення до квадрата та використання формули подвійного кута дозволяють знайти корені, серед яких ми обираємо ті, що задовольняють умову.
  • У другому пункті ми прирівнюємо підкореневі вирази, враховуючи ОДЗ (sin⁡x≥0\sin x \ge 0). Рівняння зводиться до квадратного відносно sin⁡x\sin x. Від'ємний корінь відкидається через початкову умову невід'ємності синуса.

Популярне у 10 класі