90В. а) Решите уравнение  \(\cos 2x + \sqrt 2 \sin \left( {\frac{\pi }{2} + x} \right) + 1 = 0\);

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

Ответ

ОТВЕТ:  а) \(\frac{\pi }{2} + \pi k;\quad  \pm \frac{{3\pi }}{4} + 2\pi k;\quad k \in Z;\)

б) \( — \frac{{11\pi }}{4};\quad  — \frac{{5\pi }}{2};\quad  — \frac{{3\pi }}{2}.\)

Решение

а) \(\cos 2x + \sqrt 2 \sin \left( {\frac{\pi }{2} + x} \right) + 1 = 0.\)

Используя формулу приведения, получим: \(\sin \left( {\frac{\pi }{2} + x} \right) = \cos x.\;\)

Тогда уравнение примет вид:

\(\cos 2x + \sqrt 2 \cos x + 1 = 0.\)

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

\(2{\cos ^2}x + \sqrt 2 \cos x = 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\cos x\left( {2\cos x + \sqrt 2 } \right) = 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{\sqrt 2 \cos x = 0,\;\;\;\,}\\{2\cos x + \sqrt 2  = 0}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \)

\( \Leftrightarrow \;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{\cos x = 0,\;\;\;\;\;}\\{\cos x =  — \frac{{\sqrt 2 }}{2}}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = \frac{\pi }{2} + \pi k,\;\;\;\;}\\{x =  \pm \frac{{3\pi }}{4} + 2\pi k,}\end{array}} \right.\;\;\;\;k \in Z.\)

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

\(x =  — \frac{{3\pi }}{4} — 2\pi  =  — \frac{{11\pi }}{4};\;\;\;x = \frac{\pi }{2} — 3\pi  =  — \frac{{5\pi }}{2};\;\;\;x = \frac{\pi }{2} — 2\pi  =  — \frac{{3\pi }}{2}.\)

Ответ:  а)  \(\frac{\pi }{2} + \pi k,\;\;\; \pm \frac{{3\pi }}{4} + \pi k,\;\;\;k\, \in \,Z;\)

             б)  \( — \frac{{11\pi }}{4};\,\,\,\, — \frac{{5\pi }}{2};\,\,\,\, — \frac{{3\pi }}{2}.\)