Как решить уравнение √3sin²x – cos²x = 1, используя метод вспомогательного аргумента?
Алгебра11 классУравнения тригонометрической функциирешение уравненияалгебра 11 классметод вспомогательного аргументатригонометрические уравнения√3sin2xcos2xматематические методы
Для решения уравнения √3sin²x – cos²x = 1 с использованием метода вспомогательного аргумента, необходимо выполнить несколько шагов, которые помогут нам преобразовать уравнение и найти его корни.
Шаг 1: Преобразование уравненияНачнем с того, что у нас есть уравнение:
√3sin²x – cos²x = 1
Мы можем выразить cos²x через sin²x, используя основное тригонометрическое тождество:
sin²x + cos²x = 1,
откуда следует, что cos²x = 1 - sin²x.
Шаг 2: ПодстановкаПодставим выражение для cos²x в наше уравнение:
√3sin²x – (1 - sin²x) = 1.
Раскроем скобки:
√3sin²x - 1 + sin²x = 1.
Шаг 3: Сбор всех членов в одну сторонуПереносим все члены на одну сторону уравнения:
√3sin²x + sin²x - 1 - 1 = 0.
Упрощаем:
(√3 + 1)sin²x - 2 = 0.
Шаг 4: Решение относительно sin²xТеперь выразим sin²x:
(√3 + 1)sin²x = 2.
Следовательно:
sin²x = 2 / (√3 + 1).
Чтобы избавиться от корня в знаменателе, умножим числитель и знаменатель на (√3 - 1):
sin²x = 2(√3 - 1) / ((√3 + 1)(√3 - 1)) = 2(√3 - 1) / (3 - 1) = (√3 - 1).
Шаг 5: Находим sinxТеперь, чтобы найти sinx, мы берем корень из обеих сторон:
sin x = ±√(√3 - 1).
Шаг 6: Находим xТеперь необходимо найти углы, для которых sin x = √(√3 - 1) и sin x = -√(√3 - 1). Это можно сделать, используя арксинус:
Таким образом, мы получили все возможные решения уравнения √3sin²x – cos²x = 1, используя метод вспомогательного аргумента и тригонометрические тождества. Важно помнить, что для нахождения всех решений необходимо учитывать периодичность тригонометрических функций.