До змісту

ГДЗ до вправи 32.17 – Алгебра 10 клас Мерзляк Номіровський

Умова вправи № 32.17

Розв’яжіть рівняння:

1) sin⁡7x−2cos⁡5x+3cos⁡7x−2sin⁡5x=0;\sin 7x - \sqrt{2} \cos 5x + \sqrt{3} \cos 7x - \sqrt{2} \sin 5x = 0;

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

3) 3(2−cos⁡x)+4sin⁡2x=sin⁡x.\sqrt{3} (2 - \cos x) + 4 \sin 2x = \sin x.

Розв'язок вправи № 32.17

Коротке рішення

1) sin⁡7x+3cos⁡7x=2(sin⁡5x+cos⁡5x)⇒\sin 7x + \sqrt{3} \cos 7x = \sqrt{2} (\sin 5x + \cos 5x) \Rightarrow
2sin⁡(7x+π3)=2sin⁡(5x+π4)2 \sin(7x + \frac{\pi}{3}) = 2 \sin(5x + \frac{\pi}{4})

sin⁡(7x+π3)−sin⁡(5x+π4)=0⇒2sin⁡(x+π24)cos⁡(6x+7π24)=0\sin(7x + \frac{\pi}{3}) - \sin(5x + \frac{\pi}{4}) = 0 \Rightarrow 2 \sin(x + \frac{\pi}{24}) \cos(6x + \frac{7\pi}{24}) = 0.

Відповідь: −π24+πn;5π144+πk6,n,k∈Z-\frac{\pi}{24} + \pi n; \frac{5\pi}{144} + \frac{\pi k}{6}, n, k \in \mathbb{Z}.


2) 2sin⁡3x+(sin⁡x+3cos⁡x)=cos⁡2x+3sin⁡2x⇒2 \sin 3x + (\sin x + \sqrt{3} \cos x) = \cos 2x + \sqrt{3} \sin 2x \Rightarrow
2sin⁡3x+2sin⁡(x+π3)=2sin⁡(2x+π6)2 \sin 3x + 2 \sin(x + \frac{\pi}{3}) = 2 \sin(2x + \frac{\pi}{6})

sin⁡3x+sin⁡(x+π3)−sin⁡(2x+π6)=0⇒\sin 3x + \sin(x + \frac{\pi}{3}) - \sin(2x + \frac{\pi}{6}) = 0 \Rightarrow
2sin⁡(2x+π6)cos⁡(x−π6)−sin⁡(2x+π6)=02 \sin(2x + \frac{\pi}{6}) \cos(x - \frac{\pi}{6}) - \sin(2x + \frac{\pi}{6}) = 0

sin⁡(2x+π6)(2cos⁡(x−π6)−1)=0⇒2x+π6=πn;\sin(2x + \frac{\pi}{6}) (2 \cos(x - \frac{\pi}{6}) - 1) = 0 \Rightarrow 2x + \frac{\pi}{6} = \pi n;
x−π6=±π3+2πk x - \frac{\pi}{6} = \pm \frac{\pi}{3} + 2\pi k.

Відповідь: −π12+πn2;π2+2πk;−π6+2πm,n,k,m∈Z-\frac{\pi}{12} + \frac{\pi n}{2}; \frac{\pi}{2} + 2\pi k; -\frac{\pi}{6} + 2\pi m, n, k, m \in \mathbb{Z}.


3) 23−3cos⁡x+4sin⁡2x=sin⁡x⇒23+4sin⁡2x=sin⁡x+3cos⁡x2\sqrt{3} - \sqrt{3} \cos x + 4 \sin 2x = \sin x \Rightarrow 2\sqrt{3} + 4 \sin 2x = \sin x + \sqrt{3} \cos x

23+4sin⁡2x=2sin⁡(x+π3)⇒3+2sin⁡2x=sin⁡(x+π3)2\sqrt{3} + 4 \sin 2x = 2 \sin(x + \frac{\pi}{3}) \Rightarrow \sqrt{3} + 2 \sin 2x = \sin(x + \frac{\pi}{3}).
Рівність досягається при x=−π3+πnx = -\frac{\pi}{3} + \pi n.

Відповідь: −π3+πn,n∈Z-\frac{\pi}{3} + \pi n, n \in \mathbb{Z}.


Детальне рішення

Для розв’язання таких рівнянь використовується метод допоміжного кута, який дозволяє згорнути суму синуса та косинуса з однаковими аргументами в одну функцію: asin⁡α+bcos⁡α=a2+b2sin⁡(α+φ)a \sin \alpha + b \cos \alpha = \sqrt{a^2 + b^2} \sin(\alpha + \varphi). Докладніше: Методи розв'язування тригонометричних рівнянь.

  • У першому пункті ліву та праву частини рівняння незалежно перетворюють за допомогою допоміжних кутів π3\frac{\pi}{3} та π4\frac{\pi}{4} відповідно. Отримане рівняння sin⁡A=sin⁡B\sin A = \sin B розв'язується через перетворення різниці синусів у добуток.
  • У другому пункті після групування доданків та введення допоміжного кута виділяється спільний множник sin⁡(2x+π6)\sin(2x + \frac{\pi}{6}), що дозволяє розбити рівняння на дві простіші частини.
  • У третьому пункті перетворення правої частини дозволяє проаналізувати значення виразів. Підбір значень показує, що серія коренів −π3+πn-\frac{\pi}{3} + \pi n перетворює обидві частини рівняння в одне і те саме число.

Популярне у 10 класі