Можно подробнее объяснить, как решить уравнение sin(4x) + sin^2(x)?
Математика 11 класс Уравнения тригонометрической функции
Для решения уравнения sin(4x) + sin^2(x) = 0, давайте разберем его шаг за шагом.
Шаг 1: Понять уравнениеУ нас есть два слагаемых: sin(4x) и sin^2(x). Мы можем рассматривать их по отдельности, чтобы понять, как они взаимодействуют друг с другом.
Шаг 2: Использовать тригонометрические идентичностиМы знаем, что sin(4x) можно выразить через более простые функции. Используя формулу для синуса двойного угла, мы можем записать:
Таким образом, sin(4x) можно выразить как:
sin(4x) = 2 * (2 * sin(x) * cos(x)) * (1 - 2 * sin^2(x)) = 4 * sin(x) * cos(x) * (1 - 2 * sin^2(x))
Шаг 3: Подставить в уравнениеТеперь подставим это выражение в наше уравнение:
4 * sin(x) * cos(x) * (1 - 2 * sin^2(x)) + sin^2(x) = 0
Шаг 4: Упрощение уравненияТеперь упростим уравнение:
4 * sin(x) * cos(x) - 8 * sin^3(x) * cos(x) + sin^2(x) = 0
Это уравнение можно рассматривать как многочлен, где sin(x) является переменной.
Шаг 5: Вынести общий множительВ данном уравнении мы можем вынести общий множитель:
sin(x) * (4 * cos(x) - 8 * sin^2(x) * cos(x) + sin(x)) = 0
Шаг 6: Найти корниТеперь у нас есть два множителя, которые мы можем приравнять к нулю:
Решая sin(x) = 0, мы получаем:
x = n * π, где n - целое число.
Шаг 8: Решение второго уравненияДля второго уравнения 4 * cos(x) - 8 * sin^2(x) * cos(x) + sin(x) = 0, мы можем попробовать подставить sin(x) через cos(x), используя основное тригонометрическое тождество:
sin^2(x) = 1 - cos^2(x).
После подстановки и упрощения мы можем найти дополнительные корни.
Шаг 9: Подведение итоговТаким образом, у нас есть два типа решений:
В конце концов, мы получим все возможные решения уравнения sin(4x) + sin^2(x) = 0.