Тригонометрический кейс: требуется решить уравнение sin(2x) = 2 sin x для x в реальных числах. Разберите способы преобразования и укажите, где возможны потерянные корни при делении на тригонометрические функции

1 Дек в 02:32
2 +2
0
Ответы
1
Решение.
1) Преобразование с тождеством:
Используем sin⁡(2x)=2sin⁡xcos⁡x\sin(2x)=2\sin x\cos xsin(2x)=2sinxcosx. Тогда
2sin⁡xcos⁡x=2sin⁡x ⇒ 2sin⁡x(cos⁡x−1)=0. 2\sin x\cos x=2\sin x \;\Rightarrow\; 2\sin x(\cos x-1)=0.
2sinxcosx=2sinx2sinx(cosx1)=0.
Отсюда либо sin⁡x=0\sin x=0sinx=0, либо cos⁡x=1\cos x=1cosx=1.
sin⁡x=0\sin x=0sinx=0 даёт x=πk, k∈Zx=\pi k,\;k\in\mathbb Zx=πk,kZ.
cos⁡x=1\cos x=1cosx=1 даёт x=2πk, k∈Zx=2\pi k,\;k\in\mathbb Zx=2πk,kZ, но эти значения уже содержатся в x=πkx=\pi kx=πk.
Итого общее решение: x=πk, k∈Zx=\pi k,\;k\in\mathbb Zx=πk,kZ.
2) Метод деления (с оговоркой):
Если поделить исходное уравнение на 2sin⁡x2\sin x2sinx, получим при sin⁡x≠0\sin x\neq0sinx=0:
cos⁡x=1 ⇒ x=2πk. \cos x=1 \;\Rightarrow\; x=2\pi k.
cosx=1x=2πk.
При делении мы потеряли случаи sin⁡x=0\sin x=0sinx=0, поэтому их нужно рассмотреть отдельно (x=πkx=\pi kx=πk). После добавления этих решений получаем тот же результат x=πkx=\pi kx=πk.
Где возможны потерянные корни: при делении на sin⁡x\sin xsinx теряются все корни, для которых sin⁡x=0\sin x=0sinx=0 (то есть x=πkx=\pi kx=πk).
1 Дек в 02:41
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир