67В. а) Решите уравнение  \(\cos 2x + 3\sin x — 2 = 0\);

б) Найдите все корни принадлежащие промежутку  \(\left[ {\pi ;\frac{{5\pi }}{2}} \right].\)

Ответ

ОТВЕТ:  а) \(\frac{\pi }{2} + 2\pi k;\;\;\,\frac{\pi }{6} + 2\pi k;\) \(\frac{{5\pi }}{6} + 2\pi k;\quad k \in Z;\)

б) \(\frac{{13\pi }}{6};\quad \frac{{5\pi }}{2}.\)

Решение

а) \(\cos 2x + 3\sin x — 2 = 0.\)

Так как \(\cos 2x = 1 — 2{\sin ^2}x,\) то уравнение примет вид:

\(1 — 2{\sin ^2}x + 3\sin x — 2 = 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;2{\sin ^2}x — 3\sin x + 1 = 0.\)

Пусть \(\sin x = t,\,\,\,\,\,\,\,t\, \in \,\left[ { — 1;1} \right].\) Тогда уравнение примет вид: 

\(2{t^2} — 3t + 1 = 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{{t} = 1,\,\,\,}\\{{t} = \frac{1}{2}.}\end{array}} \right.\)

Вернёмся к прежней переменной:

\(\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{\sin x = 1,\,}\\{\sin x = \frac{1}{2}}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = \frac{\pi }{2} + 2\pi k,\,\;}\\{x = \frac{\pi }{6} + 2\pi k,\;\,}\\{x = \frac{{5\pi }}{6} + 2\pi k,}\end{array}} \right.\;\;\;\;\;k \in Z.\)

б) Отберём корни, принадлежащие отрезку \(\left[ {\pi ;\frac{{5\pi }}{2}} \right],\) с помощью тригонометрической окружности. Получим значения:

\(x = \frac{\pi }{6} + 2\pi  = \frac{{13\pi }}{6};\;\;\,\,\;x = \frac{\pi }{2} + 2\pi  = \frac{{5\pi }}{2}.\)

Ответ:  а) \(\frac{\pi }{2} + 2\pi k,\;\;\;\;\frac{\pi }{6} + 2\pi k,\;\;\;\;\frac{{5\pi }}{6} + 2\pi k,\;\;\;\;k \in Z;\)

             б) \(\frac{{13\pi }}{6};\;\;\;\frac{{5\pi }}{2}.\)