До змісту

ГДЗ до вправи 32.8 – Алгебра 10 клас Мерзляк Номіровський

Умова вправи № 32.8

Розв'яжіть рівняння:

  1. cos⁡2x−sin⁡22x+cos⁡23x=12\cos^2 x - \sin^2 2x + \cos^2 3x = \frac{1}{2};
  2. sin⁡2x+cos⁡2x=2sin⁡x\sin 2x + \cos 2x = \sqrt{2} \sin x;
  3. cos⁡2x+cos⁡22x=cos⁡23x+cos⁡24x\cos^2 x + \cos^2 2x = \cos^2 3x + \cos^2 4x;
  4. sin⁡6x=2cos⁡(3π2+2x)\sin 6x = 2 \cos \left( \frac{3\pi}{2} + 2x \right).

Розв'язок вправи № 32.8

Коротке рішення

1) 1+cos⁡2x2+1+cos⁡6x2=12+(1−cos⁡22x)⇒cos⁡4xcos⁡2x+cos⁡22x=0\frac{1 + \cos 2x}{2} + \frac{1 + \cos 6x}{2} = \frac{1}{2} + (1 - \cos^2 2x) \Rightarrow \cos 4x \cos 2x + \cos^2 2x = 0

cos⁡2x(cos⁡4x+cos⁡2x)=0⇒2cos⁡2xcos⁡3xcos⁡x=0\cos 2x (\cos 4x + \cos 2x) = 0 \Rightarrow 2 \cos 2x \cos 3x \cos x = 0

Відповідь: π4+πn2,π6+πk3,π2+πm,n,k,m∈Z\frac{\pi}{4} + \frac{\pi n}{2}, \frac{\pi}{6} + \frac{\pi k}{3}, \frac{\pi}{2} + \pi m, n, k, m \in \mathbb{Z}.


2) 2sin⁡(2x+π4)=2sin⁡x⇒2sin⁡(x+π8)cos⁡(x+π8)−sin⁡x=0\sqrt{2} \sin(2x + \frac{\pi}{4}) = \sqrt{2} \sin x \Rightarrow 2 \sin(x + \frac{\pi}{8}) \cos(x + \frac{\pi}{8}) - \sin x = 0 …\dots sin⁡(2x+π4)−sin⁡x=0\sin(2x + \frac{\pi}{4}) - \sin x = 0

2sin⁡x+π42cos⁡3x+π42=0⇒x=−π4+2πn;x=π6+2πk32 \sin \frac{x + \frac{\pi}{4}}{2} \cos \frac{3x + \frac{\pi}{4}}{2} = 0 \Rightarrow x = -\frac{\pi}{4} + 2\pi n; \quad x = \frac{\pi}{6} + \frac{2\pi k}{3}.

Відповідь: −π4+2πn,π6+2πk3,n,k∈Z-\frac{\pi}{4} + 2\pi n, \frac{\pi}{6} + \frac{2\pi k}{3}, n, k \in \mathbb{Z}.


3) 1+cos⁡2x+1+cos⁡4x=1+cos⁡6x+1+cos⁡8x⇒1 + \cos 2x + 1 + \cos 4x = 1 + \cos 6x + 1 + \cos 8x \Rightarrow
(cos⁡2x−cos⁡8x)+(cos⁡4x−cos⁡6x)=0(\cos 2x - \cos 8x) + (\cos 4x - \cos 6x) = 0

2sin⁡5xsin⁡3x+2sin⁡5xsin⁡x=0⇒4sin⁡5xsin⁡2xcos⁡x=02 \sin 5x \sin 3x + 2 \sin 5x \sin x = 0 \Rightarrow 4 \sin 5x \sin 2x \cos x = 0.

Відповідь: πn5,πk2,π2+πm,n,k,m∈Z\frac{\pi n}{5}, \frac{\pi k}{2}, \frac{\pi}{2} + \pi m, n, k, m \in \mathbb{Z}.


4) sin⁡6x=2sin⁡2x⇒3sin⁡2x−4sin⁡32x=2sin⁡2x⇒\sin 6x = 2 \sin 2x \Rightarrow 3 \sin 2x - 4 \sin^3 2x = 2 \sin 2x \Rightarrow
sin⁡2x(1−4sin⁡22x)=0\sin 2x (1 - 4 \sin^2 2x) = 0

— sin⁡2x=0⇒x=πn2;\sin 2x = 0 \Rightarrow x = \frac{\pi n}{2};
— sin⁡22x=14⇒cos⁡4x=12⇒x=±π12+πk2\sin^2 2x = \frac{1}{4} \Rightarrow \cos 4x = \frac{1}{2} \Rightarrow x = \pm \frac{\pi}{12} + \frac{\pi k}{2}.

Відповідь: πn2,±π12+πk2,n,k∈Z\frac{\pi n}{2}, \pm \frac{\pi}{12} + \frac{\pi k}{2}, n, k \in \mathbb{Z}.


Детальне рішення

У розв'язанні цих рівнянь використано поєднання методів пониження степеня та перетворення суми однойменних функцій у добуток. Теорія: Формули тригонометрії.

  • У першому та третьому рівняннях застосовано формули cos⁡2α=1+cos⁡2α2\cos^2 \alpha = \frac{1 + \cos 2\alpha}{2}. Це дозволило перейти до лінійних виразів та згрупувати їх для винесення спільного множника.
  • У другому рівнянні використано метод допоміжного кута для лівої частини, що звело задачу до рівності двох синусів.
  • У четвертому рівнянні спочатку застосовано формулу зведення cos⁡(3π2+α)=sin⁡α\cos(\frac{3\pi}{2} + \alpha) = \sin \alpha, а потім — формулу синуса потрійного аргументу.

Популярне у 10 класі