Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д8 C1 № 505844
i

Дано урав­не­ние  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 синус 4x умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 2 ко­си­нус 3x умно­жить на ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3 Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс 3x пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 4 конец ар­гу­мен­та =2.

а)  Ре­ши­те урав­не­ние.

б)  Най­ди­те все корни на про­ме­жут­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 3 Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая квад­рат­ная скоб­ка .

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  

 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 синус 4x умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 2 ко­си­нус 3x умно­жить на ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3 Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс 3x пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 4 конец ар­гу­мен­та =2 рав­но­силь­но

 

 рав­но­силь­но ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 синус 4x умно­жить на 2 ко­си­нус 3x умно­жить на синус 3x плюс 4 конец ар­гу­мен­та =2 рав­но­силь­но ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 синус 4x умно­жить на синус 6x плюс 4 конец ар­гу­мен­та =2 рав­но­силь­но 2 синус 4x умно­жить на синус 6x плюс 4=4 рав­но­силь­но

 

 рав­но­силь­но 2 синус 4x умно­жить на синус 6x=0 рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний  новая стро­ка синус 4x=0  новая стро­ка синус 6x=0 конец со­во­куп­но­сти . рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний  новая стро­ка 4x= Пи n,  новая стро­ка 6x= Пи n,n при­над­ле­жит Z конец со­во­куп­но­сти . рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний  новая стро­ка x= дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби n,  новая стро­ка x= дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби n,n при­над­ле­жит Z  конец со­во­куп­но­сти .

Мы по­лу­чи­ли две серии кор­ней:  дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби n,n при­над­ле­жит Z и  дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби n,n при­над­ле­жит Z . Об­ра­тим вни­ма­ние на то, что среди них име­ют­ся сов­па­да­ю­щие корни, на­при­мер, при n = 0  дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби n и  дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби n об­ра­ща­ют­ся в нуль, при  n = 4 вы­пол­ня­ет­ся ра­вен­ство  дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби n= Пи ; при n = 6  дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби n= Пи и т. д. В прин­ци­пе мы могли бы по­лу­чен­ные серии кор­ней оста­вить та­ки­ми, какие они есть.

А что зна­чит, ре­шить урав­не­ние? Ре­шить урав­не­ние  — зна­чит, найти мно­же­ство его кор­ней. (Прав­да, это мно­же­ство может ока­зать­ся и пу­стым!)

При этом будем иметь в виду, что  левая фи­гур­ная скоб­ка a;b;c;d пра­вая фи­гур­ная скоб­ка = левая фи­гур­ная скоб­ка a;b;c пра­вая фи­гур­ная скоб­ка \cup левая фи­гур­ная скоб­ка b;c;d пра­вая фи­гур­ная скоб­ка . Это  — бес­спор­но! Од­на­ко наш ответ к за­да­че будет вы­гля­деть более при­вле­ка­тель­ным, если мы все же пой­дем не­сколь­ко иным путем: по­ста­ра­ем­ся вы­ра­зить мно­же­ство ре­ше­ний урав­не­ния через не­пе­ре­се­ка­ю­щи­е­ся мно­же­ства. С этой целью от­ме­тим кру­жоч­ком на еди­нич­ной окруж­но­сти все точки, со­от­вет­ству­ю­щие серии кор­ней  дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби n,n при­над­ле­жит Z , а кре­сти­ком  — точки, со­от­вет­ству­ю­щие серии кор­ней  дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби n,n при­над­ле­жит Z .

Тогда нам легко удаст­ся вы­де­лить три серии кор­ней, ко­то­рые общих эле­мен­тов не имеют. Та­ки­ми будут числа вида:  дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби n,n при­над­ле­жит Z ,  дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби n,n при­над­ле­жит Z и  дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби n,n при­над­ле­жит Z .

б)  Отбор ис­ко­мых кор­ней с по­мо­щью еди­нич­ной окруж­но­сти в дан­ном слу­чае будет не­сколь­ко не­удоб­ным из-за боль­шо­го ко­ли­че­ства кор­ней, при­над­ле­жа­щих за­дан­но­му от­рез­ку. (Их всего ока­жет­ся 16). По­это­му от­да­дим пред­по­чте­ние дру­го­му спо­со­бу  — пе­ре­бо­ру раз­лич­ных целых зна­че­ний n для каж­дой серии ре­ше­ний.

Най­дем зна­че­ние n, при ко­то­ром  дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби n= минус дробь: чис­ли­тель: 3 Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . Ясно, что таким зна­че­ни­ем будет −6. Ана­ло­гич­но най­дем ми­ни­маль­ные зна­че­ния n, для ко­то­рых верны не­ра­вен­ства:

 дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби n боль­ше или равно минус дробь: чис­ли­тель: 3 Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби n боль­ше или равно минус дробь: чис­ли­тель: 3 Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Таким зна­че­ни­ем для обоих по­след­них серий будет число −3.

 

По­лу­чен­ные ре­зуль­та­ты за­не­сем в таб­ли­цу.

 

 

Ответ: а)  дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби n,n при­над­ле­жит Z ;  дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби n,n при­над­ле­жит Z ;  дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби n,n при­над­ле­жит Z . б)  минус дробь: чис­ли­тель: 3 Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ; минус дробь: чис­ли­тель: 5 Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ;  минус дробь: чис­ли­тель: 4 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ; минус дробь: чис­ли­тель: 7 Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби ;  минус Пи ;  минус дробь: чис­ли­тель: 3 Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ;  минус дробь: чис­ли­тель: 5 Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби ;  минус дробь: чис­ли­тель: 2 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ;  минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ; \pm дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ; \pm дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ; \pm дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби ; 0.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Обос­но­ван­но по­лу­че­ны вер­ные от­ве­ты в обоих пунк­тах.2
Обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в пунк­те а, или в пунк­те б.

ИЛИ

по­лу­че­ны не­вер­ные от­ве­ты из-за вы­чис­ли­тель­ной ошиб­ки, но при этом име­ет­ся вер­ная по­сле­до­ва­тель­ность всех шагов ре­ше­ния обоих пунк­тов — пунк­та а и пунк­та б.

1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше.0
Мак­си­маль­ный балл2
Источник: А. Ларин: Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 2
Классификатор алгебры: Ир­ра­ци­о­наль­ные урав­не­ния, Три­го­но­мет­ри­че­ские урав­не­ния, Урав­не­ния сме­шан­но­го типа
Методы алгебры: Фор­му­лы двой­но­го угла