Как можно решить уравнение sin^3x - sin^2x * cosx - 3sinx * cos^2x + 3cos^3x = 0?
Алгебра 11 класс Тригонометрические уравнения уравнение алгебра 11 класс решение уравнения тригонометрические функции синус косинус методы решения математический анализ
Для решения уравнения sin^3x - sin^2x * cosx - 3sinx * cos^2x + 3cos^3x = 0, давайте начнем с упрощения выражения. Мы можем использовать некоторые тригонометрические тождества и подстановки.
Шаг 1: Подстановка
Обозначим sin(x) = a и cos(x) = b. Тогда у нас есть следующее тождество:
a^2 + b^2 = 1.
Теперь перепишем уравнение в терминах a и b:
a^3 - a^2 * b - 3a * b^2 + 3b^3 = 0.
Шаг 2: Группировка и упрощение
Мы можем сгруппировать некоторые члены, чтобы упростить уравнение:
Теперь подставим это в уравнение:
a^2(a - b) + 3b^2(b - a) = 0.
Шаг 3: Факторизация
Теперь мы можем вынести общий множитель:
(a - b)(a^2 - 3b^2) = 0.
Это дает нам два случая:
Шаг 4: Решение первого случая
Если a - b = 0, то sin(x) = cos(x). Это означает, что x = π/4 + kπ, где k - целое число.
Шаг 5: Решение второго случая
Теперь рассмотрим второй случай: a^2 - 3b^2 = 0. Подставим a и b:
sin^2(x) = 3cos^2(x).
Используя тождество sin^2(x) + cos^2(x) = 1, подставим sin^2(x):
3cos^2(x) + cos^2(x) = 1.
4cos^2(x) = 1.
Таким образом, cos^2(x) = 1/4, что дает cos(x) = ±1/2.
Теперь найдем x:
Шаг 6: Итоговое решение
Таким образом, обобщая все решения, мы получаем:
Где k - целое число. Это и есть все решения данного уравнения.