Keresés


Toplista

Toplista
  • betöltés...

Magántanár kereső

Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!

Trigonometrikus egyenlet

705
mi az egyenlet megoldása a valós számok halmazán?
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
0
Középiskola / Matematika

Válaszok

2
`sin^2(x/3-π/4)=1/2`
Legyen most `β=(x/3-π/4)`
`sin^2\ β=1/2`

Eleve két ágon kell menni a négyzetre emelés miatt:
a) `sin\ β=sqrt(1/2)`
`sin\ β=sqrt2/2`
Tudjuk, hogy `sin\ 45°=sin\ π/4=sqrt2/2`
Ezért az egyik megoldás a periódusokkal együtt az, hogy
`β_1=π/4+2kπ`
ahol `k ∈ ℤ`

De ha belegondolsz a szinusz ábrájára, lásd mondjuk itt:

https://www.wolframalpha.com/input/?i=plot+sin+x+%3D+%E2%88%9A2%2F2+where+-%CF%80+%3C+x+%3C+7%CF%80

rájössz, hogy nem csak 2π-nként vannak azonos magasságon a szinusz értékek... Az előző megoldás csak az ábrán lévő pöttyök felét adta meg. A másik fele abból jön, hogy tudjuk, hogy `sin\ x = sin(π-x)`, tehát:
`π-β=π/4+2kπ`
`β_2=π-π/4+2k_2π qquad k_2 ∈ ℤ`

a) `sin\ β=-sqrt(1/2)`
`sin\ β=-sqrt2/2`
Ez meg a -45°...
`β_3=-π/4+2k_3π qquad k_3 ∈ ℤ`

és persze itt is van ez is:
`π-β=-π/4+2kπ`
`β_4=π+π/4+2k_4π qquad k_4 ∈ ℤ`

Tehát a fenti 4 megoldás van a β-ra (plusz a periódusok).

Kicsit haladóbb: Össze is lehet vonni őket:

(most csak `k`-t írok mindegyiknél, de azok a `k`-k néha nem egyformák, egyszerűen csak egy tetszőleges egész számot jelentenek)
`β_1=π/4+2kπ`
`β_2=π-π/4+2kπ=(3π)/4+2kπ=π/4+π/2+2kπ`
`β_3=-π/4+2kπ=2π-π/4+2kπ=π+(3π)/4+2kπ=π/4+π/2+π+2kπ`
`β_4=π/4+π+2kπ`

Ezek egy kifejezéssel is megadhatók, hisz `β_1, β_2, β_4, β_3` ilyen sorrendben áppen `π/2`-nként követi egymást:
`β=π/4+kπ/2`

Végül még a β-ról át kell térni x-re:
`β=x/3-π/4`
`x/3-π/4=π/4+kπ/2`
`x/3=π/4+π/4+kπ/2`
`x=(3π)/2+k(3π)/2`
vagy még egyszerűbben:
`x=k(3π)/2 qquad k ∈ ℤ`
0

Más megoldás, ami kis trükközéssel sokkal egyszerűbb lesz:

Tudjuk, hogy `cos(2x)=1-2sin^2x`
Ezért `sin^2x=1/2·(1-cos(2x)`

Tehát most:
`1/2·(1-cos(2(x/3-π/4))=1/2`
`1-cos(2(x/3-π/4))=1`
`cos((2x)/3-π/2)=0`

Azt is tudjuk, hogy `cos\ α=sin(α+π/2)`
Ezért
`cos((2x)/3-π/2)=sin((2x)/3)=0`

Ennek pedig ilyen egyszerű a megoldása:
`(2x)/3=0+kπ`
`x=k·(3π)/2 qquad k ∈ ℤ`
0