Как решить уравнение tg^2 (5x+sin^2y) + | (5x+cos2y)/3 + 3/(5x+cos2y) | = 4 cos^2 (7p/4), которое представляет собой сложную задачу с факультета ВМК?
Алгебра 11 класс Уравнения с тригонометрическими и модульными функциями решение уравнения алгебра 11 класс сложные задачи алгебры тригонометрические функции модульные уравнения методы решения уравнений
Для решения данного уравнения, давайте разберем его по частям и последовательно упростим.
Шаг 1: Упрощение правой части уравненияСначала рассмотрим правую часть уравнения: 4 cos^2 (7π/4). Мы знаем, что cos(7π/4) = cos(π/4) = √2/2. Таким образом,:
Теперь у нас есть уравнение:
tg^2(5x + sin^2y) + |(5x + cos2y)/3 + 3/(5x + cos2y)| = 2.
Шаг 3: Решение левой части уравненияРассмотрим левую часть уравнения. Мы видим, что она состоит из двух частей: tg^2(5x + sin^2y) и абсолютного значения.
Шаг 4: Анализ функции tg^2Поскольку tg^2 всегда неотрицательно, мы можем записать:
tg^2(5x + sin^2y) >= 0.
Следовательно, левая часть уравнения может принимать значения от 0 до 2.
Шаг 5: Анализ абсолютного значенияТеперь рассмотрим абсолютное значение:
|(5x + cos2y)/3 + 3/(5x + cos2y)|.
Эта часть может быть как положительной, так и отрицательной, но в любом случае ее модуль будет неотрицательным.
Шаг 6: Условия для решения уравненияТак как мы знаем, что tg^2(5x + sin^2y) >= 0 и абсолютное значение также >= 0, то сумма этих двух частей должна равняться 2.
Это означает, что:
tg^2(5x + sin^2y) = 0, когда 5x + sin^2y = nπ, где n - целое число.
Шаг 8: Решение абсолютного значенияТеперь решим вторую часть:
|(5x + cos2y)/3 + 3/(5x + cos2y)| = 2.
Это дает два случая:
Решая первый случай, мы можем умножить обе стороны на (5x + cos2y) и решить уравнение:
(5x + cos2y) + 9/(5x + cos2y) = 6.
Для второго случая аналогично, но необходимо быть внимательным к возможным значениям переменных.
Шаг 10: Подведение итоговПосле того как вы найдёте значения 5x + sin^2y и 5x + cos2y, вы сможете подставить их обратно в уравнение, чтобы найти x и y.
Таким образом, решение уравнения требует последовательного подхода и проверки условий, что и было продемонстрировано выше.