Вопрос:

cos^2 y + sin^2 (x - pi/4) = 1/2

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Решение:

Данное уравнение имеет вид: \( \cos^2 y + \sin^2 (x - \frac{\pi}{4}) = \frac{1}{2} \).

Воспользуемся основным тригонометрическим тождеством \( \sin^2 \alpha + \cos^2 \alpha = 1 \). В данном случае, мы можем переписать \( \cos^2 y \) как \( 1 - \sin^2 y \).

Подставляем это в уравнение:

\[ (1 - \sin^2 y) + \sin^2 (x - \frac{\pi}{4}) = \frac{1}{2} \]

Теперь преобразуем члены:

\[ \sin^2 (x - \frac{\pi}{4}) - \sin^2 y = \frac{1}{2} - 1 \]

\[ \sin^2 (x - \frac{\pi}{4}) - \sin^2 y = -\frac{1}{2} \]

Используем формулу разности квадратов синусов:

\[ (\sin (x - \frac{\pi}{4}) - \sin y)( \sin (x - \frac{\pi}{4}) + \sin y) = -\frac{1}{2} \]

Для дальнейшего решения необходимо использовать формулы суммы и разности синусов:

\[ \sin A - \sin B = 2 \cos \frac{A+B}{2} \sin \frac{A-B}{2} \]

\[ \sin A + \sin B = 2 \sin \frac{A+B}{2} \cos \frac{A-B}{2} \]

Применяя эти формулы, мы получим:

\[ \left( 2 \cos \frac{x - \frac{\pi}{4} + y}{2} \sin \frac{x - \frac{\pi}{4} - y}{2} \right) \left( 2 \sin \frac{x - \frac{\pi}{4} + y}{2} \cos \frac{x - \frac{\pi}{4} - y}{2} \right) = -\frac{1}{2} \]

Используя формулу двойного угла \( \sin 2\alpha = 2 \sin \alpha \cos \alpha \), мы можем упростить выражение:

\[ \frac{1}{2} \sin (x - \frac{\pi}{4} + y) \sin (x - \frac{\pi}{4} - y) = -\frac{1}{2} \]

\[ \sin (x - \frac{\pi}{4} + y) \sin (x - \frac{\pi}{4} - y) = -1 \]

Это возможно только в двух случаях:

  1. \( \sin (x - \frac{\pi}{4} + y) = 1 \) и \( \sin (x - \frac{\pi}{4} - y) = -1 \)
  2. \( \sin (x - \frac{\pi}{4} + y) = -1 \) и \( \sin (x - \frac{\pi}{4} - y) = 1 \)

Рассмотрим первый случай:

\[ x - \frac{\pi}{4} + y = \frac{\pi}{2} + 2\pi k \]

\[ x - \frac{\pi}{4} - y = \frac{3\pi}{2} + 2\pi n \]

Складывая эти два уравнения:

\[ 2(x - \frac{\pi}{4}) = 2\pi + 2\pi (k+n) \]

\[ x - \frac{\pi}{4} = \pi + \pi m \]

\[ x = \frac{5\pi}{4} + \pi m \]

Вычитая второе уравнение из первого:

\[ 2y = -\pi + 2\pi (k-n) \]

\[ y = -\frac{\pi}{2} + \pi p \]

Рассмотрим второй случай:

\[ x - \frac{\pi}{4} + y = \frac{3\pi}{2} + 2\pi k \]

\[ x - \frac{\pi}{4} - y = \frac{\pi}{2} + 2\pi n \]

Складывая эти два уравнения:

\[ 2(x - \frac{\pi}{4}) = 2\pi + 2\pi (k+n) \]

\[ x - \frac{\pi}{4} = \pi + \pi m \]

\[ x = \frac{5\pi}{4} + \pi m \]

Вычитая второе уравнение из первого:

\[ 2y = \pi + 2\pi (k-n) \]

\[ y = \frac{\pi}{2} + \pi p \]

Ответ: Решением являются серии значений x и y, такие как \( x = \frac{5\pi}{4} + \pi m \) и \( y = \pm \frac{\pi}{2} + \pi p \), где m, p — целые числа.

ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю