75В. а) Решите уравнение  \(2\sin 2x = 4\cos x — \sin x + 1\);

б) Найдите все корни принадлежащие промежутку  \(\left[ {\frac{\pi }{2};\frac{{3\pi }}{2}} \right].\)

Ответ

ОТВЕТ:  а) \(\frac{\pi }{2} + 2\pi k;\quad  \pm \arccos \left( { — \frac{1}{4}} \right) + 2\pi k;\quad k \in Z;\)

б) \(\frac{\pi }{2};\;\;\pi  — \arccos \frac{1}{4};\) \(\pi  + \arccos \frac{1}{4}.\)

Решение

a) \(2\sin 2x = 4\cos x — \sin x + 1.\)

Так как \(\sin 2x = 2\sin x\cos x,\) то уравнение примет вид:

\(2 \cdot 2\sin x\cos x — 4\cos x + \sin x — 1 = 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \)

\( \Leftrightarrow \;\;\;\;4\cos x\left( {\sin x — 1} \right) + \left( {\sin x — 1} \right) = 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left( {\sin x — 1} \right)\left( {4\cos x + 1} \right) = 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \)

\( \Leftrightarrow \;\;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{\sin x = 1,\;\;\;}\\{\cos x =  — \frac{1}{4}}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = \frac{\pi }{2} + 2\pi k,\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;}\\{x =  \pm \arccos \left( { — \frac{1}{4}} \right) + 2\pi k,}\end{array}\;\;\;\;k \in Z.} \right.\)

б) Отберём корни, принадлежащие отрезку \(\left[ {\frac{\pi }{2};\frac{{3\pi }}{2}} \right],\) с помощью тригонометрической окружности. Получим значения:

\(x = \frac{\pi }{2};\;\;\,\;\,x = \pi  — \arccos \frac{1}{4};\,\)   \(x = \pi  + \arccos \frac{1}{4}.\)

Ответ:  а)  \(\frac{\pi }{2} + 2\pi k,\,\,\,\,\,\,\, \pm \arccos \left( { — \frac{1}{4}} \right) + 2\pi k,\,\,\,\,\,\,\,\,k\, \in \,Z;\)

             б)  \(\frac{\pi }{2};\;\;\,\;\pi  — \arccos \frac{1}{4};\,\,\,\,\,\,\pi  + \arccos \frac{1}{4}.\)