Решите уравнение 5 cos^2(x) - 12 cos(x) + 4 = 0 и найдите корни, принадлежащие отрезку [-5π/2; -π].
Математика11 классТригонометрические уравненияуравнениерешениематематика11 класскосинускорниотрезок[-5π/2; -π]тригонометрические уравненияалгебраические уравненияcos^2(x)cos(x)
Для решения уравнения 5 cos²(x) - 12 cos(x) + 4 = 0, сначала сделаем замену. Обозначим a = cos(x). Тогда уравнение примет вид:
5a² - 12a + 4 = 0Теперь мы можем решить это квадратное уравнение с помощью дискриминанта. Дискриминант D вычисляется по формуле:
D = b² - 4acВ нашем случае a = 5, b = -12 и c = 4. Подставим значения в формулу:
Теперь находим корни уравнения, используя формулу для корней квадратного уравнения:
a₁ = (12 - √D) / (2 * 5)a₂ = (12 + √D) / (2 * 5)Подставим значение дискриминанта:
Теперь проверим значения корней. Мы знаем, что косинус может принимать значения только в пределах [-1; 1]. Первое значение a₁ = 0,4 допустимо, а второе значение a₂ = 2 не принадлежит этому интервалу. Таким образом, мы оставляем только a₁ = 0,4.
Теперь вернемся к cos(x):
cos(x) = 0,4Для нахождения x, мы используем арккосинус:
x = arccos(0,4) + 2πn и x = -arccos(0,4) + 2πn, где n - целое число.Теперь нам нужно найти корни в заданном интервале [-5π/2; -π]. Сначала вычислим arccos(0,4):
Теперь подставим это значение в формулы. Поскольку нас интересуют значения x в интервале [-5π/2; -π], мы рассмотрим:
При n = -2:
При n = -1:
При n = 0:
Теперь, используя n = -1 для второй формулы:
При n = -1:
Таким образом, единственным корнем уравнения 5 cos²(x) - 12 cos(x) + 4 = 0, который принадлежит отрезку [-5π/2; -π], является:
x ≈ -1,1593 (рад) или в угловых мерах x ≈ -66,42°. Это и будет окончательным ответом.