Решите систему тригонометрических уравнений: {x-y=π/6, ctg x * ctg y=1}.

fatimatagiyeva fatimatagiyeva    2   07.10.2019 00:10    40

Ответы
thewitefox thewitefox  21.01.2024 23:18
Для решения данной системы тригонометрических уравнений, мы будем использовать метод подстановки. В данном случае, упростим второе уравнение с помощью тригонометрических тождеств.

Итак, у нас есть система:

x - y = π/6 (1)
ctg x * ctg y = 1 (2)

Начнем с упрощения второго уравнения. Для этого вспомним определение ctg (каотангенса):

ctg x = 1/tg x

Теперь заменим ctg на выражение с помощью этого определения:

(1/tg x) * (1/tg y) = 1

Домножим обе части уравнения на tg x * tg y:

1 = tg x * tg y

Теперь у нас есть следующая система:

x - y = π/6 (1)
tg x * tg y = 1 (3)

Теперь подставим x - y из первого уравнения во второе:

tg (x - y) = 1

Вспоминаем следующее тригонометрическое тождество:

tg (x - y) = (tg x - tg y) / (1 + tg x * tg y)

Подставим это в уравнение:

(tg x - tg y) / (1 + tg x * tg y) = 1

Перенесем 1 на правую сторону:

tg x - tg y = 1 + tg x * tg y

Учитывая, что tg x * tg y = 1 (из уравнения (3)), это упрощается до:

tg x - tg y = 1 + 1
tg x - tg y = 2

Мы получили новое уравнение:

tg x - tg y = 2 (4)

Теперь у нас есть система:

x - y = π/6 (1)
tg x - tg y = 2 (4)

Используем первое уравнение для выражения x через y, а затем подставим его в уравнение (4):

x = y + π/6

tg (y + π/6) - tg y = 2

Применим формулу:

tg (a + b) = (tg a + tg b) / (1 - tg a * tg b)

Получим:

[(tg y + tg(π/6)) / (1 - tg y * tg(π/6))] - tg y = 2

tg(π/6) = √3/3

[(tg y + √3/3) / (1 - tg y * √3/3)] - tg y = 2

Распишем второе слагаемое в числителе:

[√3 * tg y + √3/3] / (1 - tg y * √3/3) - tg y = 2

Умножим числитель дроби в первом слагаемом на 3:

[3√3 * tg y + √3] / (1 - tg y * √3/3) - tg y = 2

Умножим обе части уравнения на знаменатель дроби во втором слагаемом:

(3√3 * tg y + √3) - tg y * (1 - tg y * √3/3) = 2 * (1 - tg y * √3/3)

Раскроем скобки:

3√3 * tg y + √3 - tg y + tg y * √3/3 - tg y^2 * √3/3 = 2 - 2 * tg y * √3/3

3√3 * tg y - tg y + √3 - tg y * √3/3 + tg y^2 * √3/3 = 2 - 2 * tg y * √3/3

Теперь сгруппируем слагаемые с tg y и те, которые не содержат tg y:

3√3 * tg y - tg y - tg y * √3/3 + tg y^2 * √3/3 + √3 - 2 + 2 * tg y * √3/3 = 0

Упростим это выражение:

3√3 * tg y - tg y - tg y * √3/3 + tg y^2 * √3/3 + √3 - 2 + 2 * tg y * √3/3 = 0

3√3 * tg y - tg y - tg y * √3/3 + tg y^2 * √3/3 + √3 - 2 + 2 * tg y * √3/3 = 0

Сгруппируем слагаемые с tg y:

(3√3 - 1 - √3/3 + √3/3) * tg y + tg y^2 * √3/3 + √3 - 2 = 0

(3√3 - 1) * tg y + tg y^2 * √3/3 + √3 - 2 = 0

Теперь мы имеем квадратное уравнение относительно tg y:

tg y^2 * √3/3 + (3√3 - 1) * tg y + √3 - 2 = 0

Найдем дискриминант этого квадратного уравнения:

D = [(3√3 - 1)]^2 - 4 * (√3/3) * (√3 - 2)

D = (9 - 6√3 + 3) - 4 * (√3 - 2)

D = 12 - 6√3 - 4√3 + 8 - 12

D = -2√3 - 4

D < 0, значит, у нас нет рациональных корней для уравнения tg y.

Тем не менее, tg y может быть найден с помощью численных методов или приближенных методов.

После нахождения значения tg y, мы можем найти значение x, используя первое уравнение x - y = π/6 и найденное значение y.

Таким образом, решение данной системы требует численных методов и не может быть найдено аналитически.
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Алгебра