Как решить уравнение 8 (sin^2) x - 12 cos x = 0?
Математика Колледж Тригонометрические уравнения решение уравнения Тригонометрия синус косинус математические уравнения алгебра решение тригонометрических уравнений Новый
Для решения уравнения 8 (sin^2) x - 12 cos x = 0, давайте начнем с преобразования его в более удобный вид.
Шаг 1: Используем тригонометрические идентичности.
Мы знаем, что sin^2 x можно выразить через cos x с помощью тождества:
sin^2 x = 1 - cos^2 x.
Подставим это в наше уравнение:
8 (1 - cos^2 x) - 12 cos x = 0.
Шаг 2: Раскроем скобки.
Теперь раскроем скобки:
8 - 8 cos^2 x - 12 cos x = 0.
Шаг 3: Приведем все к одной стороне уравнения.
Перепишем уравнение в стандартной форме:
-8 cos^2 x - 12 cos x + 8 = 0.
Умножим уравнение на -1, чтобы избавиться от отрицательных коэффициентов:
8 cos^2 x + 12 cos x - 8 = 0.
Шаг 4: Применим формулу для решения квадратного уравнения.
Теперь это квадратное уравнение относительно cos x. Мы можем использовать формулу для решения квадратных уравнений:
ax^2 + bx + c = 0, где a = 8, b = 12, c = -8.
Решение квадратного уравнения дается по формуле:
x = (-b ± √(b^2 - 4ac)) / (2a).
Подставим значения:
Теперь найдем дискриминант:
D = 144 - (-256) = 144 + 256 = 400.
Шаг 5: Найдем корни уравнения.
Теперь подставим D в формулу:
cos x = (-12 ± √400) / (2 * 8).
√400 = 20, следовательно:
cos x = (-12 ± 20) / 16.
Теперь найдем два корня:
Шаг 6: Найдем значения x.
Теперь нам нужно найти значения x для cos x = 0.5 и cos x = -2.
Для cos x = 0.5, мы знаем, что:
x = π/3 + 2kπ и x = 5π/3 + 2kπ, где k - целое число.
Для cos x = -2, такое значение невозможно, так как косинус не может быть больше 1 или меньше -1.
Итак, окончательные решения:
Таким образом, мы нашли все возможные решения данного уравнения.