Відкрити меню

ГДЗ до вправи 31.31 – Алгебра 10 клас Мерзляк Номіровський

Умова вправи № 31.31

Визначте, при яких значеннях параметра $a$ рівняння $\sin^2 x - \left( a + \frac{\sqrt{2}}{2} \right) \sin x + \frac{a \sqrt{2}}{2} = 0$ має на проміжку $\left[ 0; \frac{4\pi}{3} \right]$:

  1. два корені;
  2. три корені;
  3. не менше трьох коренів.

Розв'язок вправи № 31.31

Коротке рішення

$\sin^2 x - \left( a + \frac{\sqrt{2}}{2} \right) \sin x + \frac{a \sqrt{2}}{2} = 0 \Rightarrow (\sin x - a)\left( \sin x - \frac{\sqrt{2}}{2} \right) = 0$

1) $\sin x = \frac{\sqrt{2}}{2}$. На проміжку $\left[ 0; \frac{4\pi}{3} \right]$ маємо 2 сталі корені: $x_1 = \frac{\pi}{4}, x_2 = \frac{3\pi}{4}$.

2) $\sin x = a$. Кількість коренів залежить від $a$: на $[0; \frac{4\pi}{3}]$ синус набуває значень від $-\frac{\sqrt{3}}{2}$ до $1$.


1) Два корені: $\sin x = a$ не додає нових коренів або вони збігаються з $x_1, x_2$. Це можливо при $a < -\frac{\sqrt{3}}{2}, a > 1$ або $a = \frac{\sqrt{2}}{2}$.

Відповідь: $a \in \left( -\infty; -\frac{\sqrt{3}}{2} \right) \cup \left\{ \frac{\sqrt{2}}{2} \right\} \cup (1; +\infty)$.


2) Три корені: $\sin x = a$ дає 1 новий корінь. Це можливо при $a = 1$ або $a \in \left[ -\frac{\sqrt{3}}{2}; 0 \right)$.

Відповідь: $a \in \left[ -\frac{\sqrt{3}}{2}; 0 \right) \cup \{ 1 \}$.


3) Не менше трьох коренів: рівняння має 3 або 4 корені. Це виконується при $a \in \left[ -\frac{\sqrt{3}}{2}; 1 \right]$, крім $a = \frac{\sqrt{2}}{2}$.

Відповідь: $a \in \left[ -\frac{\sqrt{3}}{2}; \frac{\sqrt{2}}{2} \right) \cup \left( \frac{\sqrt{2}}{2}; 1 \right]$.


Детальне рішення

Теоретичний довідник: Для аналізу кількості коренів тригонометричного рівняння з параметром зручно використовувати графік функції на заданому проміжку. Довідник: Рівняння з параметрами.

  • Рівняння розкладається на два найпростіших. Перше дає два корені, що завжди належать проміжку: $45^\circ$ та $135^\circ$.
  • Аналізуємо функцію $y = \sin x$ на $\left[ 0; \frac{4\pi}{3} \right]$. Значення синуса змінюються так: $0 \to 1 \to 0 \to -\frac{\sqrt{3}}{2} \approx -0,87$.
  • Кількість розв'язків $\sin x = a$ на цьому проміжку:
    • 2 корені, якщо $a \in [0; 1)$, причому один з них може збігатися з $x_1, x_2$;
    • 1 корінь, якщо $a = 1$ або $a \in [-\frac{\sqrt{3}}{2}; 0)$;
    • 0 коренів, якщо $a > 1$ або $a < -\frac{\sqrt{3}}{2}$.
  • Підсумовуючи ці випадки та виключаючи збіг коренів (коли $a = \frac{\sqrt{2}}{2}$), отримуємо відповіді для кожного пункту.
реклама

Коментування доступне тільки зареєстрованим

Будь ласка, увійдіть через Google, щоб залишити коментар.