Sin^2x+4sinxcosx-5cos^2x=0 Помогите решить.

Тематика Алгебра
Уровень 10 - 11 классы
тригонометрическое уравнение решение уравнений тригонометрия преобразование тригонометрических выражений математический анализ
0

Sin^2x+4sinxcosx-5cos^2x=0 Помогите решить.

avatar
задан месяц назад

3 Ответа

0

Данное уравнение можно решить, используя тригонометрические тождества. Для начала заменим sin^2x и cos^2x с помощью основного тригонометрического тождества: sin^2x = 1 - cos^2x.

Подставим это в уравнение: (1-cos^2x) + 4sinxcosx - 5cos^2x = 0 Раскроем скобки и приведем подобные члены: 1 - cos^2x + 4sinxcosx - 5cos^2x = 0 1 - cos^2x - 5cos^2x + 4sinxcosx = 0 1 - 6cos^2x + 4sinxcosx = 0

Теперь воспользуемся формулой для произведения синуса и косинуса: sin2x = 2sinxcosx. Заменим sinxcosx на sin2x/2: 1 - 6cos^2x + 2sin2x = 0

Теперь выразим cos^2x через sin2x с помощью основного тригонометрического тождества: cos^2x = 1 - sin^2x. Подставим это в уравнение: 1 - 6(1-sin^2x) + 2sin2x = 0 1 - 6 + 6sin^2x + 2sin2x = 0 -5 + 6sin^2x + 2sin2x = 0

Теперь можно решить это уравнение как квадратное относительно sinx. Полученное уравнение можно решить с помощью методов решения квадратных уравнений.

avatar
ответил месяц назад
0

Для решения уравнения (\sin^2 x + 4\sin x \cos x - 5\cos^2 x = 0), воспользуемся тригонометрическими тождествами и методами алгебры.

  1. Замена переменных:

    Используем тригонометрическое тождество (\sin^2 x + \cos^2 x = 1). Перепишем (\sin^2 x) как (1 - \cos^2 x):

    [ (1 - \cos^2 x) + 4\sin x \cos x - 5\cos^2 x = 0 ]

    Преобразуем выражение:

    [ 1 - \cos^2 x + 4\sin x \cos x - 5\cos^2 x = 0 ]

    [ 1 + 4\sin x \cos x - 6\cos^2 x = 0 ]

  2. Выражение через одну тригонометрическую функцию:

    Пусть (t = \cos x), тогда (\sin x = \sqrt{1 - t^2}), и уравнение можно переписать как:

    [ 1 + 4\sqrt{1 - t^2} \cdot t - 6t^2 = 0 ]

    Это уравнение является сложным для решения в аналитическом виде, поэтому рассмотрим более простой метод.

  3. Другой подход: разложение на множители:

    Перепишем уравнение в виде:

    [ \sin^2 x - 5\cos^2 x + 4\sin x \cos x = 0 ]

    Перепишем (4\sin x \cos x) как (2 \cdot 2 \sin x \cos x = 2 \sin(2x)):

    [ \frac{1}{2}\sin(2x) + \sin^2 x - 5\cos^2 x = 0 ]

    Теперь воспользуемся заменой (\sin x = t), таким образом (\cos x = \sqrt{1-t^2}):

    [ t^2 - 5(1-t^2) + 4t\sqrt{1-t^2} = 0 ]

    [ 6t^2 - 5 + 4t\sqrt{1-t^2} = 0 ]

    Чтобы решить это уравнение, мы можем воспользоваться графическим методом или численными методами для нахождения корней, поскольку аналитическое решение может быть сложным.

  4. Графический метод:

    Построим графики функций (y_1 = \sin^2 x + 4\sin x \cos x) и (y_2 = 5\cos^2 x) и найдем их пересечения. Пересечения графиков дадут нам значения (x), при которых уравнение выполняется.

  5. Численные методы:

    Если аналитическое решение трудно получить, можно воспользоваться численными методами, такими как метод Ньютона или бисекции, для нахождения приближенных значений корней.

Таким образом, уравнение можно решить как графически, так и численно, если аналитическое разложение не приводит к явному решению.

avatar
ответил месяц назад
0

Данное уравнение можно решить с помощью замены sinx и cosx с помощью тригонометрической формулы sin^2x + cos^2x = 1. После замены получится квадратное уравнение относительно sinx или cosx, которое можно решить с помощью дискриминанта.

avatar
ответил месяц назад

Ваш ответ