Здравствуйте, ребята! Сейчас мы разберем решение тригонометрических уравнений и системы уравнений.
1. Решение уравнения б) $3 \sin^2 x - 5 \sin x - 2 = 0$
Это квадратное уравнение относительно $\sin x$. Введем замену $t = \sin x$, тогда уравнение примет вид:
$3t^2 - 5t - 2 = 0$
Найдем дискриминант:
$D = (-5)^2 - 4 \cdot 3 \cdot (-2) = 25 + 24 = 49$
Тогда корни уравнения:
$t_1 = \frac{5 + \sqrt{49}}{2 \cdot 3} = \frac{5 + 7}{6} = \frac{12}{6} = 2$
$t_2 = \frac{5 - \sqrt{49}}{2 \cdot 3} = \frac{5 - 7}{6} = \frac{-2}{6} = -\frac{1}{3}$
Так как $-1 \le \sin x \le 1$, то $t_1 = 2$ не является решением. Следовательно, $\sin x = -\frac{1}{3}$.
$x = (-1)^n \arcsin(-\frac{1}{3}) + \pi n, n \in \mathbb{Z}$
$x = (-1)^{n+1} \arcsin(\frac{1}{3}) + \pi n, n \in \mathbb{Z}$
Ответ: $x = (-1)^{n+1} \arcsin(\frac{1}{3}) + \pi n, n \in \mathbb{Z}$
2. Решение уравнения б) $2 \sin^2 x + 3 \cos x = 0$
Выразим $\sin^2 x$ через $\cos^2 x$, используя основное тригонометрическое тождество: $\sin^2 x + \cos^2 x = 1$, следовательно, $\sin^2 x = 1 - \cos^2 x$.
Подставим в уравнение:
$2(1 - \cos^2 x) + 3 \cos x = 0$
$2 - 2 \cos^2 x + 3 \cos x = 0$
$-2 \cos^2 x + 3 \cos x + 2 = 0$
$2 \cos^2 x - 3 \cos x - 2 = 0$
Введем замену $t = \cos x$, тогда уравнение примет вид:
$2t^2 - 3t - 2 = 0$
Найдем дискриминант:
$D = (-3)^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-2) = 9 + 16 = 25$
Тогда корни уравнения:
$t_1 = \frac{3 + \sqrt{25}}{2 \cdot 2} = \frac{3 + 5}{4} = \frac{8}{4} = 2$
$t_2 = \frac{3 - \sqrt{25}}{2 \cdot 2} = \frac{3 - 5}{4} = \frac{-2}{4} = -\frac{1}{2}$
Так как $-1 \le \cos x \le 1$, то $t_1 = 2$ не является решением. Следовательно, $\cos x = -\frac{1}{2}$.
$x = \pm \arccos(-\frac{1}{2}) + 2 \pi n, n \in \mathbb{Z}$
$x = \pm \frac{2 \pi}{3} + 2 \pi n, n \in \mathbb{Z}$
Ответ: $x = \pm \frac{2 \pi}{3} + 2 \pi n, n \in \mathbb{Z}$
3. Решение системы уравнений в) $\begin{cases} \sin x + \cos y = 1 \\ \sin^2 x - \cos^2 y = 1 \end{cases}$
Разложим второе уравнение системы как разность квадратов:
$\sin^2 x - \cos^2 y = (\sin x + \cos y)(\sin x - \cos y) = 1$
Так как $\sin x + \cos y = 1$, то $\sin x - \cos y = 1$. Получаем систему:
$\begin{cases} \sin x + \cos y = 1 \\ \sin x - \cos y = 1 \end{cases}$
Сложим уравнения системы:
$2 \sin x = 2$
$\sin x = 1$
$x = \frac{\pi}{2} + 2 \pi n, n \in \mathbb{Z}$
Подставим значение $\sin x = 1$ в первое уравнение системы:
$1 + \cos y = 1$
$\cos y = 0$
$y = \frac{\pi}{2} + \pi k, k \in \mathbb{Z}$
Ответ: $\begin{cases} x = \frac{\pi}{2} + 2 \pi n, n \in \mathbb{Z} \\ y = \frac{\pi}{2} + \pi k, k \in \mathbb{Z} \end{cases}$
Убрать каракули