Решите уравнение. |cosx+sinx|=sqrt(2)*sin2x !

Агентс Агентс    2   19.03.2019 00:30    6

Ответы
nikita030303b nikita030303b  26.05.2020 01:55

Правая часть уравнения должна быть неотрицательной:

sin2x \geq 0

2\pi k \leq 2x \leq \pi+2\pi k;k \in Z

\pi k \leq x \leq \frac{\pi}{2}+\pi k;k \in Z

То есть первая и третья четверти,где синус и косинус одного знака.

Очевидно,что модуль их суммы будет больше единицы всегда(неравенство треугольника,где в качестве третьей стороны выступает радиус единичной окружности)

Рассмотрим выражение под модулем:

cosx+sinx

Попробуем найти максимум такой функции

cos^2x+sin^2x=1

cos^2x+2sinxcosx+sin^2x=1+2sinxcosx

(cosx+sinx)^2=1+sin2x

Очевидно,что левая часть принимает наибольшее значение,когда таковое принимает правая.

Правая часть принимает наибольшее значение при

sin2x=1

x=\frac{\pi}{4}+\pi k,k \in Z

max|cosx+sinx|=\sqrt{2}

max(\sqrt{2}sin2x})=\sqrt{2}

Разделим обе части уравнения на \sqrt{2}

|\frac{\sqrt{2}}{2}cosx+\frac{\sqrt{2}}{2}sinx|=sin2x

|sin(x+\frac{\pi}{4})|=sin2x

Очевидно,что синус в первой четверти(для третьей аналогично,так как модуль) больше тогда,когда больше аргумент.

Рассмотрим аргументы обоих синусов на полуинтервале:

x \in [0;\frac{\pi}{4})

x+\frac{\pi}{4}x+x

Значит:|sin(x+\frac{\pi}{4})|sin2x

Рассмотрим аргументы обоих синусов на полуинтервале:

На этом промежутке происходит переход во вторую четверть,где с точностью до наоборот синус большего аргумента имеет меньшее значение.

x \in (\frac{\pi}{4};\frac{\pi}{2}]

x+\frac{\pi}{4}<x+x

Значит:|sin(x+\frac{\pi}{4})|sin2x

Очевидно,что единственным решением уравнения является:

x=\frac{\pi}{4}+\pi k,k \in Z

 

 

 

ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ