Помогите,пожалуйста с решением,понять не могу ,как решается,что и почему?

0 голосов
34 просмотров

Помогите,пожалуйста с решением,понять не могу ,как решается,что и почему?


image

Алгебра (87 баллов) | 34 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ

\cos^23x+\cos^25x=\cos^22x\cdot\cos^25x

Перенесем все в левую часть:

\cos^23x+\cos^25x-\cos^22x\cdot\cos^25x=0

Вынесем за скобки общий множитель:

\cos^23x+\cos^25x(1-\cos^22x)=0

Воспользуемся основным тригонометрическим тождеством:

\cos^23x+\cos^25x\sin^22x=0

Левая часть представима в виде суммы двух квадратов:

(\cos3x)^2+(\cos5x\sin2x)^2=0

Сумма квадратов равна нулю, когда каждое из слагаемых равно нулю:

\left\{\begin{array}{l} (\cos3x)^2=0 \\(\cos5x\sin2x)^2=0 \end{array}

\left\{\begin{array}{l} \cos3x=0 \\\cos5x\sin2x=0 \end{array}

Систему можно записать в виде совокупности двух систем:

\left[\begin{array}{l} \left\{\begin{array}{l} \cos3x=0 \\\cos5x=0 \end{array} \\ \left\{\begin{array}{l} \cos3x=0 \\\sin2x=0 \end{array} \end{array}

Рассмотрим первую систему:

\left\{\begin{array}{l} \cos3x=0 \\\cos5x=0 \end{array}

\left\{\begin{array}{l} 3x=\dfrac{\pi }{2}+\pi k\\\\5x=\dfrac{\pi}{2}+\pi l \end{array} \Rightarrow \left\{\begin{array}{l} x=\dfrac{\pi }{6}+\dfrac{\pi}{3} k, \ k\in Z \\\\x=\dfrac{\pi}{10}+\dfrac{\pi}{5} l, \ l\in Z \end{array}

Одни и те же решения записаны с использованием разных параметров k и l (целые числа). Необходимо привести решение к одному параметру. Для этого приравниваем решения:

\dfrac{\pi }{6}+\dfrac{\pi}{3} k =\dfrac{\pi}{10}+\dfrac{\pi}{5} l \\\\\dfrac{1 }{6}+\dfrac{1}{3} k =\dfrac{1}{10}+\dfrac{1}{5} l \\\\5+10k=3+6l\\2+10k=6l\\1+5k=3l

Правая часть делится на 3, значит и левая часть должна делится на 3.

Рассмотрим число k с точки зрения делимости на 3.

Пусть k=3r+q, \ q\in\{0;1;2\}. Тогда левая часть перепишется в следующем виде:

1+5k=1+5(3r+q)=1+15r+5q=15r+(5q+1)

Данное выражение должно делиться на 3. Но из возможных значений q (0, 1, 2) выражение делится на 3 лишь при q=1. Значит, число k имеет вид k=3r+1.

Подставляем k в соответствующую формулу решений:

x=\dfrac{\pi }{6}+\dfrac{\pi}{3} k=\dfrac{\pi }{6}+\dfrac{\pi}{3} (3r+1)=\dfrac{\pi }{6}+\pi r+\dfrac{\pi}{3}=\dfrac{\pi}{2}+\pi r, \ r\in Z

Для второй системы аналогично имеем:

\left\{\begin{array}{l} \cos3x=0 \\\sin2x=0 \end{array}

\left\{\begin{array}{l} 3x=\dfrac{\pi }{2}+\pi k\\\\2x=\pi l \end{array} \Rightarrow \left\{\begin{array}{l} x=\dfrac{\pi }{6}+\dfrac{\pi}{3} k, \ k\in Z \\\\x=\dfrac{\pi }{2} l,\ l\in Z \end{array}

Приравниваем решения:

\dfrac{\pi }{6}+\dfrac{\pi}{3} k=\dfrac{\pi }{2} l\\\\\dfrac{1 }{6}+\dfrac{1}{3} k=\dfrac{1 }{2} l\\\\1+2k=3l\\2k=3l-1

Левая часть делится на 2, значит и правая часть должна делиться на 2.

Пусть l=2r+q, \ q\in\{0;1\}. Подставляем в правую часть:

3l-1=3(2r+q)-1=6r+3q-1=6r+(3q-1)

Из возможных значений q (0 или 1) последнее выражение четно при q=1. Значит, число l имеет остаток 1 при делении на 2: l=2q+1.

Подставляем l в соответствующую формулу решений:

x=\dfrac{\pi }{2} l=\dfrac{\pi }{2} (2r+1)=\dfrac{\pi }{2}+\pi r, \ r\in Z

Ответ: \dfrac{\pi }{2}+\pi r,\ r\in Z

(271k баллов)
0

ептвоюмать