Помогите пожалуйста решить, я скинул фотку

0 голосов
78 просмотров

Помогите пожалуйста решить, я скинул фотку


image

Алгебра (12 баллов) | 78 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов

8\sin^2\frac{2\pi x}{9} +2(\sqrt{3}+2)\cos\frac{2\pi x}{9}=8+\sqrt{3}\\8-8\cos^2\frac{2\pi x}{9}+2(\sqrt{3}+2)\cos\frac{2\pi x}{9}=8+\sqrt{3}\\8\cos^2\frac{2\pi x}{9}-2(\sqrt{3}+2)\cos\frac{2\pi x}{9}+\sqrt{3}=0\\

Теперь проведем стандартную замену \cos\frac{2\pi x}{9}=t,\ |t|<1

И не совсем стандартную, но удобную для вычислений: \sqrt{3}+2=a

Тогда

8t^2-2at+a-2=0\\D=4a^2-32(a-2)=4a^2-32a+64=(2a-8)^2\\\sqrt{D}=2a-8\\t_1=\frac{2a+2a-8}{16} =\frac{4a-8}{16} =\frac{4\sqrt{3}+8-8}{16} =\frac{\sqrt{3}}{4}\\t_2=\frac{2a-2a+8}{16} =\frac{1}{2}

Оба числа по модулю меньше единицы, поэтому делать нечего, нужно решать дальше.

Получаем совокупность уравнений

\left [ \begin{gathered} \cos\frac{2\pi x}{9} =\frac{\sqrt{3}}{4} \\ \cos\frac{2\pi x}{9}=\frac{1}{2} \end{gathered}

Нам нужно найти наибольший отрицательный корень уравнения. Если мы сейчас будем сразу решать уравнение относительно х и долбиться со всеми этими \frac{2\pi x}{9}, это будет довольно нудно. Пойдем другим путем. Проведем еще одну замену \varphi=\frac{2\pi x}{9}

и найдем наибольший отрицательный корень \varphi. В самом деле, такой корень будет больше всех остальных отрицательных корней уравнения, при переходе обратно к иксу мы умножим все корни на \frac{9}{2\pi}. Число это положительное, поэтому найденный нами x по прежнему будет наибольшим из всех других отрицательных х.

Итак:

\left [ \begin{gathered} \cos\varphi =\frac{\sqrt{3}}{4} \\ \cos\varphi=\frac{1}{2} \end{gathered}

\varphi_1=\pm \arccos\frac{\sqrt{3}}{4} +2\pi n\\\varphi_2=\pm \frac{\pi}{3} +2\pi k\\n,\ k \in \mathbb{Z}

Наибольший отрицательный для первой серии корней:

\varphi_{max1}=-\arccos\frac{\sqrt{3}}{4}

Для второй:

\varphi_{max2}=-\frac{\pi}{3}

Несложно показать, что

\varphi_{max1}<\varphi_{max2}

Поэтому наибольший отрицательный корень:

\varphi_{max}=-\frac{\pi}{3}

Тогда

\frac{2\pi x_{max}}{9}=-\frac{\pi}{3} \\x_{max}=-1.5

Ответ: -1.5

(3.9k баллов)