а) Решите уравнение $$\cos 2x + \sqrt{2} \cos \left( x + \pi \right) + 1 = 0.$$
б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку \(\left[ - 4 \pi ; \, - \cfrac{5 \pi}{2} \right].\)
Решение:
а) $$\cos^2 x - \sin^2 x - \sqrt{2} \cos x + \sin^2 x + \cos^2 x = 0$$ $$2 \cos x \, \left( \cos x - \frac{\sqrt{2}}{2} \right) = 0$$ Отсюда, либо \(\cos x = 0 \, \Rightarrow \, x = \cfrac{\pi}{2} + \pi n, \, n \in \mathbb{Z};\) либо \(\cos x = \cfrac{\sqrt{2}}{2} \, \Rightarrow \, x = \cfrac{\pi}{4} + 2 \pi k, \, k \in \mathbb{Z}, \, x = -\cfrac{\pi}{4} + 2 \pi m, \, m \in \mathbb{Z}\)
б) Отбор корней. I $$- 4 \pi \leqslant \frac{\pi}{2} + \pi n \leqslant - \frac{5 \pi}{2}$$ $$-8 \leqslant 1 + 2 n \leqslant -5$$ $$-9 \leqslant 2 n \leqslant -6$$ Отсюда \(n = -3, \, -4;\) \(x = \cfrac{\pi}{2} - 3 \pi = - \cfrac{5 \pi}{2};\) \(x = \cfrac{\pi}{2} - 4 \pi = - \cfrac{7 \pi}{2}.\)
II $$- 4 \pi \leqslant \frac{\pi}{4} + 2 \pi k \leqslant - \frac{5 \pi}{2}$$ $$-16 \leqslant 1 + 8k \leqslant -10$$ $$-17 \leqslant 8k \leqslant -11$$ Отсюда \(k = -2;\) \(x = \cfrac{\pi}{4} - 4 \pi = - \cfrac{15 \pi}{4}.\)
III $$- 4 \pi \leqslant - \frac{\pi}{4} + 2 \pi m \leqslant - \frac{5 \pi}{2}$$ $$-16 \leqslant - 1 + 8m \leqslant -10$$ $$-15 \leqslant 8m \leqslant -9$$ Это неравенство не имеет решений в целых числах
Ответ: a) \(\cfrac{\pi}{2} + \pi n, \, n \in \mathbb{Z};\) \( \cfrac{\pi}{4} + 2 \pi k, \, k \in \mathbb{Z};\) \( -\cfrac{\pi}{4} + 2 \pi m, \, m \in \mathbb{Z};\) б) \(- \cfrac{15 \pi}{4}; - \cfrac{7 \pi}{2}; - \cfrac{5 \pi}{2}.\)
Эффективно готовьтесь к ЕГЭ по информатике с новым тренажёром, эмулирующем работу станции КЕГЭ, которая используется на реальном экзамене