Всё варианты 12 задания математика ЕГЭ Профиль 2022
Скачать задания в формате pdf.
Задания 12 ЕГЭ по математике профильного уровня 2022 год (уравнения)
1) (28.03.2022 досрочная волна) а) Решите уравнение ({4^{sin x}} + {4^{sin left( {pi + x} right)}} = frac{5}{2}.)
б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие промежутку (left[ {frac{{{text{5}}pi }}{2};;4pi } right]).
ОТВЕТ: а) ( pm frac{pi }{6} + pi k;;;k in Z;) б) (frac{{17pi }}{6};,,,,,frac{{19pi }}{6};,,,,,frac{{{text{23}}pi }}{6}.)
2) (28.03.2022 досрочная волна) а) Решите уравнение ({81^{cos x}} — 12 cdot {9^{cos x}} + 27 = 0.)
б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие промежутку (left[ { — ,4pi ;,,, — frac{{{text{5}}pi }}{2}} right]).
ОТВЕТ: а) ( pm frac{pi }{3} + 2pi k;;;2pi k;;;k in Z;) б) ( — frac{{11pi }}{3};,,,, — 4pi .)
3) (28.03.2022 досрочная волна) а) Решите уравнение ({16^{sin x}} — 1,5 cdot {4^{sin x + 1}} + 8 = 0.)
б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие промежутку (left[ { — ,5pi ;,,, — frac{{{text{7}}pi }}{2}} right]).
ОТВЕТ: а) (frac{pi }{6} + 2pi k;,,;frac{{{text{5}}pi }}{6} + 2pi k;;;frac{pi }{2} + 2pi k;;;k in Z;) б) ( — frac{{{text{23}}pi }}{6};,,,, — frac{{7pi }}{2}.)
4) (02.06.2022 основная волна) а) Решите уравнение (2{sin ^2}x — cos left( { — x} right) — 1 = 0.)
б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие промежутку (left[ { — ,pi ;,,,frac{pi }{2}} right]).
ОТВЕТ: а) ( pm frac{pi }{3} + 2pi k;,,;pi + 2pi k;;;k in Z;) б) ( — pi ;,,, — frac{pi }{3};,,,,frac{pi }{3}.)
5) (06.2022 основная волна) а) Решите уравнение (2{cos ^2}x — 3sinleft( { — x} right) — 3 = 0.)
б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие промежутку (left[ {frac{{{text{5}}pi }}{2};,,4pi } right]).
ОТВЕТ: а) (frac{pi }{6} + 2pi k;,,;frac{{{text{5}}pi }}{6} + 2pi k;;;frac{pi }{2} + 2pi k;;;k in Z;) б) (frac{{{text{17}}pi }}{6};,,,,frac{{{text{5}}pi }}{2}.)
6) (06.2022 основная волна) а) Решите уравнение (cos 2x + sinleft( { — x} right) — 1 = 0.)
б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие промежутку (left[ {frac{pi }{2};,,2pi } right]).
ОТВЕТ: а) ( — frac{pi }{6} + 2pi k;,,; — frac{{{text{5}}pi }}{6} + 2pi k;;;pi k;;;k in Z;) б) (pi ;,,,,frac{{{text{7}}pi }}{6};,,,,frac{{{text{11}}pi }}{6};,,,2pi .)
7) (06.2022 основная волна) а) Решите уравнение (cos 2x + 3sinleft( { — x} right) — 2 = 0.)
б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие промежутку (left[ {frac{{{text{3}}pi }}{2};,,3pi } right]).
ОТВЕТ: а) ( — frac{pi }{6} + 2pi k;,,; — frac{{{text{5}}pi }}{6} + 2pi k;;; — frac{pi }{{text{2}}}{text{ + 2}}pi k;;;k in Z;) б) (frac{{{text{3}}pi }}{2};,,,,frac{{{text{11}}pi }}{6}.)
(06.2022 основная волна) а) Решите уравнение (sin 2x — 2sin x + 2cos x — 2 = 0.)
б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие промежутку (left[ {{text{3}}pi ;,,frac{{{text{9}}pi }}{2}} right]).
ОТВЕТ: а) ( — frac{pi }{2} + 2pi k;,,;2pi k;;;;k in Z;) б) (frac{{{text{7}}pi }}{2};,,,4pi .)
9) (06.2022 основная волна) а) Решите уравнение (sin 2x + 2sin left( { — x} right) + cos left( { — x} right) — 1 = 0.)
б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие промежутку (left[ {{text{2}}pi ;,,frac{{{text{7}}pi }}{2}} right]).
ОТВЕТ: а) ( — frac{pi }{6} + 2pi k;,,; — frac{{{text{5}}pi }}{6} + 2pi k;;;2pi k;;;k in Z;) б) (frac{{{text{19}}pi }}{6};,,,2pi .)
10) (27.06.2022 резервная волна) а) Решите уравнение ({log _{11}}left( {2{{sin }^2}x + 7sqrt 3 sin x — 11} right) = 0.)
б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие промежутку (left[ {frac{{{text{3}}pi }}{2};,,3pi } right]).
ОТВЕТ: а) (frac{pi }{3} + 2pi k;,,;frac{{{text{2}}pi }}{3} + 2pi k;;;k in Z;) б) (frac{{{text{7}}pi }}{3};,,,frac{{{text{8}}pi }}{3}.)
11) (27.06.2022 резервная волна) а) Решите уравнение ({log _9}left( {sqrt 2 sin x + sin 2x + 9} right) = 1.)
б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие промежутку (left[ { — frac{{{text{7}}pi }}{2};,, — 2pi } right]).
ОТВЕТ: а) ( pm frac{{{text{3}}pi }}{4} + 2pi k;,,;;pi k;;;k in Z;) б) ( — frac{{{text{13}}pi }}{4};,, — 3pi ;,,, — frac{{{text{11}}pi }}{4};,, — 2pi .)
- ЕГЭ по математике профиль
Прототипы задания №12 ЕГЭ по математике профильного уровня — уравнения. Практический материал для подготовки к экзамену в 11 классе.
Для успешного выполнения задания №12 необходимо уметь решать уравнения и неравенства.
Практика
Коды проверяемых элементов содержания (по кодификатору) — 2.1, 2.2
Уровень сложности задания — повышенный.
Максимальный балл за выполнение задания — 2
Примерное время выполнения задания выпускником, изучавшим математику на профильном уровне (в мин.) — 10
Связанные страницы:
Пройти тестирование по 10 заданиям
Пройти тестирование по всем заданиям
Вернуться к каталогу заданий
Версия для печати и копирования в MS Word
1
а) Решите уравнение
б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку
Источник: Задания 13 (С1) ЕГЭ 2014, Задания 13 (С1) ЕГЭ 2019
2
а) Решите уравнение
б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку
Источник: ЕГЭ по математике 28.06.2017. Резервный день. Вариант 501 (C часть), Задания 13 (С1) ЕГЭ 2017
3
а) Решите уравнение
б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие промежутку
Источник: ЕГЭ по математике 19.06.2013. Основная волна, резервная волна. Центр. Вариант 502, Задания 13 (С1) ЕГЭ 2013
4
а) Решите уравнение:
б) Определите, какие из его корней принадлежат отрезку
Источник: Пробный экзамен Санкт-Петербург, 11.04.2017. Вариант 1., Пробный экзамен Санкт-Петербург, 11.04.2017. Вариант 1. (C часть).
5
а) Решите уравнение
б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие отрезку
Источник: Задания 13 (С1) ЕГЭ 2016, ЕГЭ по математике 06.06.2016. Основная волна. Вариант 701 (C часть).
Пройти тестирование по этим заданиям
Задание 12 Профильного ЕГЭ по математике – это решение уравнений. Чаще всего, конечно, это тригонометрические уравнения. Но встречаются и другие типы – показательные, логарифмические, комбинированные.
Сейчас задание 12 Профильного ЕГЭ на решение уравнения состоят из двух пунктов: собственно решения и отбора корней на определенном отрезке.
Что нужно знать, чтобы справиться с этой задачей на ЕГЭ? Вот необходимые темы для повторения.
Задачи из сборников Ященко, 2021 год
Квадратные уравнения
Показательные уравнения
Логарифмические уравнения
Модуль числа
Уравнения с модулем
Тригонометрический круг
Формулы тригонометрии
Формулы приведения
Простейшие тригонометрические уравнения 1
Простейшие тригонометрические уравнения 2
Тригонометрические уравнения
Что необходимо помнить при решении уравнений?
1) Помним про область допустимых значений уравнения! Если в уравнении есть дроби, корни, логарифмы или арксинусы с арккосинусами — сразу записываем ОДЗ. А найдя корни, проверяем, входят они в эту область или нет. Есть в уравнении есть — помним, что он существует, только если
2) Стараемся записывать решение в виде цепочки равносильных переходов.
3) Если есть возможность сделать замену переменной — делаем замену переменной! Уравнение сразу станет проще.
4) Если еще не выучили формулы тригонометрии — пора это сделать! Много формул не нужно. Самое главное — тригонометрический круг, формулы синусов и косинусов двойных углов, синусов и косинусов суммы (разности), понижения степени. Формулы приведения не надо зубрить наизусть! Надо знать, как они получаются.
5) Как отбирать решения с помощью тригонометрического круга? Вспомним, что крайняя правая точка тригонометрического круга соответствует числам Дальше всё просто. Смотрим, какая из точек этого типа попадает в указанный в условии промежуток. И к ней прибавляем (или вычитаем) нужные значения.
Например, вы нашли серию решений , где — целое, а найти надо корни на отрезке На указанном промежутке лежит точка . От нее и будем отсчитывать. Получим:
6) Получив ответ, проверьте его правильность. Просто подставьте найденные решения в исходное уравнение!
Давайте потренируемся.
а) Решите уравнение
б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие промежутку
Упростим левую часть по формуле приведения.
Вынесем за скобки. Произведение двух (или нескольких) множителей равно нулю тогда и только тогда, когда хотя бы один из них равен нулю.
б) Отметим на тригонометрическом круге найденные серии решений и отрезок
Видим, что указанному отрезку принадлежат решения
Ответ:
Как отбирать решения с помощью тригонометрического круга? Вспомним, что крайняя правая точка тригонометрического круга соответствует числам Дальше всё просто. Смотрим, какая из точек этого типа попадает в указанный в условии промежуток. И к ней прибавляем (или вычитаем) нужные значения.
Например, вы нашли серию решений , где — целое, а найти надо корни на отрезке На указанном промежутке лежит точка От нее и отсчитываем.
Получим:
2. а) Решите уравнение
б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие отрезку
Это уравнение — комбинированное. Кроме тригонометрии, применяем свойства степеней.
а)
Степени равны, их основания равны. Значит, равны и показатели.
Это ответ в пункте (а).
б) Отберем корни, принадлежащие отрезку
Отметим на тригонометрическом круге отрезок и найденные серии решений.
Видим, что указанному отрезку принадлежат точки и из серии
Точки серии не входят в указанный отрезок.
А из серии в указанный отрезок входит точка
Ответ в пункте (б):
3. а) Решите уравнение
б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие отрезку
а)
Применим формулу косинуса двойного угла:
Перенесем всё в левую часть уравнения и разложим по формуле разности квадратов.
Обратите внимание: мы отметили серии решений на тригонометрическом круге. Это помогло нам увидеть, как их записать одной формулой.
б) Для разнообразия отберем корни на отрезке с помощью двойного неравенства.
Сначала серия
Теперь серия
Ответ: .
Какой способ отбора корней лучше — с помощью тригонометрического круга или с помощью двойного неравенства? У каждого из них есть «плюсы» и «минусы».
Пользуясь тригонометрическим кругом, вы не ошибетесь. Вы видите и интервал, и сами серии решений. Это наглядный способ.
Зато, если интервал больше, чем один круг, удобнее отбирать корни с помощью двойного неравенства. Например, надо найти корни из серии на отрезке Это больше 10 кругов! Конечно, в таком случае лучше решить двойное неравенство.
4. а) Решите уравнение
б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие отрезку
Самое сложное здесь — область допустимых значений (ОДЗ). Условие заметно сразу. А условие появляется, поскольку в уравнении есть
ОДЗ:
Уравнение равносильно системе:
Отберем решения с помощью тригонометрического круга. Нам нужны те серии решений, для которых , то есть те, что соответствуют точкам справа от оси .
Ответ в пункте а)
б) Отметим на тригонометрическом круге найденные серии решений и отрезок
Как обычно, ориентируемся на начало круга. Видим, что указанному промежутку принадлежат точки
и
5. а) Решите уравнение
б) Найдите корни, принадлежащие отрезку
Выражение под корнем должно быть неотрицательно, а произведение двух множителей равно нулю тогда и только тогда, когда хотя бы один из них равен нулю.
Это значит, что уравнение равносильно системе:
Решим эту систему с помощью тригонометрического круга. Отметим на нем углы, для которых или . Заметим, что среди них находятся и углы, для которых
Числа серии не могут быть корнями исходного уравнения, т.к. для этих чисел не выполнено условие . Остальные серии решений нас устраивают.
Тогда в ответ в пункте (а) войдут серии решений:
б) Отберем корни, принадлежащие отрезку любым способом — с помощью тригонометрического круга или с помощью двойного неравенства.
На отрезке нам подходит корень .
На отрезке нам подходят корни .
На отрезке — корни
Ответ в пункте б):
Благодарим за то, что пользуйтесь нашими материалами.
Информация на странице «Задание №12. Уравнения u0026#8212; профильный ЕГЭ по математике» подготовлена нашими авторами специально, чтобы помочь вам в освоении предмета и подготовке к экзаменам.
Чтобы успешно сдать необходимые и поступить в ВУЗ или колледж нужно использовать все инструменты: учеба, контрольные, олимпиады, онлайн-лекции, видеоуроки, сборники заданий.
Также вы можете воспользоваться другими материалами из данного раздела.
Публикация обновлена:
09.03.2023
3661 | а) Решите уравнение 2cos^3(x)=-sin((3pi)/2+x) б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие отрезку [3pi; 4pi]. Решение График |
а) Решите уравнение 2cos3 x = -sin(3/2pi+x) ! Статград 28-02-2023 11 класс Вариант МА2210309 Задание 12 | |
3626 | а) Решите уравнение (x^2+4x-2)*(4^(3x+1)+8^(2x-1)-11)=0 б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие отрезку [-0,5; 0,5] Решение График |
а) Решите уравнение (x2+4x-2)(4^3x+1+8^2x-1-11) = 0 ! 36 вариантов ФИПИ Ященко 2023 Вариант 24 Задание 12 | |
3619 | а) Решите уравнение 5sin(2x)-5cos(x)+14sin(x)-7=0 б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие отрезку [(3pi)/2; 3pi]. Решение График |
а) Решите уравнение 5sin2x — 5cosx + 14sinx — 7 = 0 ! Тренировочная работа №1 по математике 10 класс Статград 08-02-2023 Вариант МА2200109 Задание 12 | |
3598 | а) Решите уравнение 2sin^2(pi/2-x)+sin(2x)=0 б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку [3pi; (9pi)/2]. Решение График |
а) Решите уравнение 2sin^2(pi/2-x) +sin2x =0 ! 36 вариантов ФИПИ Ященко 2023 Вариант 21 Задание 12 | |
3595 | а) Решите уравнение 36(log_{1/8}(x))^2+4log_{1/4}(x)-5=0 б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие отрезку [0,5; 5] Решение График |
а) Решите уравнение 36log2 1/8 x-+ 4log1/4 x — 5 = 0 ! 36 вариантов ФИПИ Ященко 2023 Вариант 20 Задание 12 # Ошибка в ответе пособия у Ященко : color{red}{sqrt2/2; 4sqrt2} | |
3570 | а) Решите уравнение 15^(sin(x))=3^(sin(x))*5^(-cos(x)) б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие отрезку [(3pi)/2; 3pi]. Решение График |
а) Решите уравнение 15 sinx =3 sinx 5 -cosx ! Тренировочная работа по математике №2 СтатГрад 11 класс 13.12.2022 Задание 12 Вариант МА2210209 | |
3561 | а) Решите уравнение cos(2x)+sin(2x)+1=0 б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие отрезку [3pi; (9pi)/2]. Решение График |
а) Решите уравнение cos2x + sin2x +1 = 0 ! 36 вариантов ФИПИ Ященко 2023 Вариант 16 Задание 12 | |
3551 | а) Решите уравнение 25^(x-0.5)-13*10^(x-1)+4^(x+0.5)=0 б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие отрезку [-pi/2; pi]. Решение График |
а) Решите уравнение 25^ x-0,5 — 13 10^ x-1 +4^ x+0,5 =0! 36 вариантов ФИПИ Ященко 2023 Вариант 14 Задание 12 | |
3536 | а) Решите уравнение 2cos(x)*sin(2x)=2sin(x)+cos(2x) б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие отрезку [3pi; (9pi)/2]. Решение График |
а) Решите уравнение 2cos x sin 2x =2sinx +cos2x ! 36 вариантов ФИПИ Ященко 2023 Вариант 9 Задание 12 | |
3528 | а) Решите уравнение (log_{2}(8x^2))^2-log_{4}(2x)-1=0 б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие отрезку [0,4; 0,8] Решение График |
а) Решите уравнение log2 2(8×2) -log4 (2x) -1 =0 ! 36 вариантов ФИПИ Ященко 2023 Вариант 8 Задание 12 | |
Показать ещё…
Показана страница 1 из 36
За это задание ты можешь получить 2 балла. На решение дается около 10 минут. Уровень сложности: повышенный.
Средний процент выполнения: 45.3%
Ответом к заданию 12 по математике (профильной) может быть развернутый ответ (полная запись решения с обоснованием выполненных действий).
Разбор сложных заданий в тг-канале
Задачи для практики
Задача 1
а) Решите уравнение $11cos 2x=7sin (x-{π} / {2})-9$.
б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку $[-π;0]$.
Решение
а) $11cos 2x=7sin (x-{π} / {2})-9$,
$11(2cos^2 x-1)=-7cos x-9$,
$22cos^2 x -11+7cos x +9=0$,
$22cos^2 x+7cos x -2=0$.
Обозначим $cos x=t$, $|t|⩽1$.
Тогда уравнение примет вид: $22t^2+7t-2=0$.
Решим его. $22t^2+7t-2=0$,
$D=49+2⋅ 4⋅ 22=225$. $t_{1,2}={-7±15} / {44}$,
$t_1=-{1} / {2}$, $t_2={8} / {44}={2} / {11}$.
$1$. $cos x=-{1} / {2}$, $x=±(π-{π} / {3})+2π n$;
$x=± {2π} / {3}+2π n$, $n∈ Z$.
$2$. $cos x={2} / {11}$, $x=± arccos {2} / {11}+2π k$, $k∈ Z$.
б) Найдём корни этого уравнения, принадлежащие промежутку $[-π;0]$.
$x_1=-π+{π} / {3}=-{2π} / {3}$
$x_2=-arccos {2} / {11}$.
Ответ: а)$± {2π} / {3}+2πn, n∈ Z; ± arccos {2} / {11}+2π k, k∈ Z;б)-{2π}/{3}, -arccos{2}/{11}$
Задача 2
а) Решите уравнение $2 sin^2 x — 7 cos(x + {π}/{2})- 4 = 0$.
б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие промежутку $[-2π;-{π}/{2}]$.
Решение
а) Преобразуем уравнение, согласно формуле приведения:
$cos(x+{π}/{2})=-sinx,$
$2sin^2x + 7sinx -4 = 0$
Обозначим $sin x = t, −1 ≤ t ≤ 1$, получим
$2t^2 + 7t -4 = 0.$
$t_1 = {−7 − 9}/{2·2} = −4$ — не удовлетворяет условию $−1 ≤ t ≤ 1. $
$t_2 = {−7 + 9}/{2·2} = {1}/{2}$.
Вернёмся к исходной переменной:
$sinx ={1}/{2}$,
$x = {π}/{6} + 2πn, n ∈ Z$
$x = {5π}/{6} + 2πk, k ∈ Z$
б) Корни, принадлежащие отрезку $[-2π; -{π}/{2}]$, найдём с помощью единичной окружности. Получим: ${π}/{6}-2π=-{11π}/{6}; {5π}/{6}-2π=-{7π}/{6}$.
Ответ: а) $ {π}/{6} + 2πn, n ∈ Z$; $ {5π}/{6} + 2πk, k ∈ Z$ б) $-{11π}/{6};-{7π}/{6}$
Задача 3
а) Решите уравнение $2 cos^2 x — 5 sin(x + {3π}/{2})+ 2 = 0$.
б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие промежутку $[{π}/{2};{3π}/{2}]$.
Решение
а) Преобразуем уравнение, согласно формуле приведения:
$sin(x+{3π}/{2})=-cosx,$
$2cos^2x + 5 cos x + 2 = 0$
Обозначим $cos x = t, −1 ≤ t ≤ 1$, получим $2t^2 + 5t + 2 = 0. t_1 = {−5 − 3}/{2·2} = −2$ — не удовлетворяет условию $−1 ≤ t ≤ 1. t_2 = {−5 + 3}/{2· 2} = −{1}/{2}$.
Вернёмся к исходной переменной: $cos x = − {1}/{2}$,
$x = ±(π − {π}/{3}) + 2πn, n ∈ Z , x = ±{2π}/{3} + 2πn, n ∈ Z.$
б) Корни, принадлежащие отрезку $[{π}/{2}; {3π}/{2}]$, найдём с помощью единичной окружности. Получим числа ${2π}/{3}; {4π}/{3}$.
Ответ: а)$±{2π}/{3}+2πn,n∈Z;$ б) ${2π}/{3};{4π}/{3}$
Задача 4
а) Решите уравнение $cos(x — {3π}/{2})= sin 2x$.
б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие промежутку $[-{3π}/{2};0]$.
Решение
а) Преобразуем уравнение:
$−sin x = sin 2x,$
$sinx + 2 sin x cos x = 0,$
$sinx(1 + 2 cos x) = 0,$
$sin x = 0;x = πn, n ∈ Z,$
$cosx = -{1}/{2}; x = ±{2π}/{3} + 2πk, k ∈ Z .,$
б) Корни, принадлежащие отрезку $[-{3π}/{2};0]$, найдём с помощью единичной окружности. Получим числа $−{4π}/{3}; −π; −{2π}/{3}; 0$.
Ответ: а) $x=±{2π}/{3}+2πk;x=πn,k,n∈Z$ б) $-{4π}/{3};-π;-{2π}/{3};0$.
Задача 5
а) Решите уравнение $sin({π}/{2}+ x)= sin (-2x)$.
б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие промежутку $[0; π]$.
Решение
а) Преобразуем уравнение:
$cos x = − sin 2x,$
$cos x + 2 sin x cos x = 0,$
$cos x(1 + 2 sin x) = 0,$
$cos x = 0;$
$x = {π}/{2} + πn, n ∈ Z$
$sin x = −{1}/{2},$
$x = (−1)^{k+1}·{π}/{6} + πk, k ∈ Z$
б) Корни, принадлежащие отрезку $[0; π]$, найдём с помощью единичной окружности.
Указанному промежутку принадлежит единственное число ${π}/{2}$.
Ответ: а) ${π}/{2}+πn,n∈Z;(-1)^{k+1}{π}/{6}+πk,k∈Z$; б) ${π}/{2}$
Задача 6
а) Решите уравнение $sin x(2 sin x — 1) + √3 sin x + sin {4π}/{3}= 0$.
б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие промежутку $[-{π}/{2};π]$.
Решение
а) Решим уравнение $sinx(2sinx-1) +√3sinx + sin{4π}/{3} = 0$.
Так как $sin{4π}/{3} = sin(π +{π}/{3}) = − sin{π}/{3} = −{√3}/{2}$, то уравнение примет вид $sin x(2 sin x-1) +√3 sin x-{√3}/{2} = 0$. Отсюда $2 sin x(sin x-{1}/{2})+ √3(sin x-{1}/{2}) = 0; (2sinx+√3)(sin x-{1}/{2}) = 0$.
Тогда $sin x = {1}/{2}; x = (−1)^n{π}/{6} + πn$ или $sin x = −{√3}/{2}; x = (−1)^{n+1}{π}/{3} + πn$, где $n ∈ Z.$
б) Корни, принадлежащие промежутку $[−{π}/{2}; π]$, найдём с помощью числовой окружности: $−{π}/{3}; {π}/{6}; {5π}/{6}$.
Ответ: а)$(-1)^{n}{π}/{6}+πn;(-1)^{n+1}{π}/{3}+πn,n∈Z$; б) $-{π}/{3};{π}/{6};{5π}/{6}$
Задача 7
а) Решите уравнение $4cos^{2}x = 3cos2x + 1$.
б) Найдите корни уравнения, принадлежащие отрезку $[-4π;-{5π}/{4})$.
Решение
a) $4cos^{2}x = 3cos2x+1$,
$4cos^{2}x = 3(2cos^{2}x-1)+1$,
$4cos^{2}x=6cos^{2}x-3+1$,
$cos^{2}x=1, [tablecosx=1; cosx=-1;$ $[tablex=2πn, n ∈ Z; x=π+2πk, k ∈ Z;$ $x=πk, k ∈ Z$
б) Корни, принадлежащие промежутку $[-4π;-{5π}/{4})$, найдем из неравенства $-4π ≤ πk < -{5π}/{4}; k=-4, -3, -2$
$x_1=-4π, x_2=-3π, x_3=-2π$.
Ответ: а)$πn,n∈Z$;б)$-4π;-3π;-π$
Задача 8
а) Решите уравнение $cos (2x) + 3 sin x — 2 = 0$.
б) Найдите корни уравнения, принадлежащие отрезку $[-3π;-π]$.
Решение
a) $cos(2x) + 3sinx-2=0$,
$1 — 2sin^{2}x + 3 sin x -2 = 0$,
$2 sin^{2}x — 3sin x +1 = 0$,
Пусть $sin x = y, |sinx| ≤ 1$, уравнение примет вид
$2y^2 — 3y + 1 = 0$,
$y_{1,2} = {3±√{9-8}}/{4} = {3±1}/{4};$
$ y_1=1, y_2={1}/{2}$.
$sin x = 1, x = {π}/{2}+2πn, n ∈ Z; sinx={1}/{2}, x=(-1)^{k}{π}/{6} + πk, k ∈ Z$.
б) Найдём корни уравнения на отрезке $[-3π;-π]$.
С помощью числовой окружности отберём корни уравнения, принадлежащие $[-3π;-π]$.
Это числа $-{11π}/{6}, -{3π}/{2}, -{7π}/{6}$.
Ответ: а)${π}/{2}+2πn,n∈Z;(-1)^{k}{π}/{6}+πk,k∈Z$;б)$-{11π}/{6};-{3π}/{2};-{7π}/{6}$
Задача 9
а) Решите уравнение $2 cos^2 x + 19 sin x + 8 = 0$.
б) Найдите корни уравнения, принадлежащие отрезку $[-π;{π}/{2}]$.
Решение
a) $2 cos^{2}x + 19sinx+8=0$,
$2(1 — sin^{2}x) + 19 sin x +8 = 0$,
$-2 sin^{2}x + 19 sin x +10 = 0$,
$2 sin^{2}x — 19 sin x -10 = 0$.
Пусть $sin x = y, |y| ≤ 1$, уравнение примет вид $2y^2 — 19y -10 = 0$, решим его: $y_{1,2} = {19±√{361 + 80}}/{4} = {19±21}/{4}$.
$y_1 = 10$ или $y_2 = -{1}/{2}$. $y_1=10$ не удовлетворяет условию $|y| ≤ 1$. $sin x = -{1}/{2}, x = (-1)^{n+1}{π}/{6} + πn, n ∈ Z$.
б) Найдём корни уравнения на отрезке $[-π;{π}/{2}]$.
Это числа $-{5π}/{6}$ и $-{π}/{6}$.
Ответ: а)$(-1)^{n+1}{π}/{6}+πn,n∈Z$; б) $-{5π}/{6},-{π}/{6}$
Задача 10
а) Решите уравнение $8sin x + 4 cos^2 x = 7$.
б) Найдите корни уравнения, принадлежащие отрезку $[-{3π}/{2};-{π}/{2}]$.
Решение
a) $8 sin x + 4 cos^{2} x = 7$,
$4(1 — sin^{2}x) + 8 sin x — 7 = 0$,
$-4 sin^{2}x + 8 sin x — 3 = 0$,
$4 sin^{2}x — 8 sin x + 3 = 0$.
Пусть $sin x = t, |t| ≤ 1$, уравнение примет вид $4t^2 — 8t + 3 = 0$, решим его: $t_{1,2} = {8±√{64 — 48}}/{8} = {8±√{16}}/{8} = {8±4}/{8} = 1±{1}/{2}$.
$t_1 = {1}/{2}$ или $t_2 = {3}/{2}$. $t_2$ не удовлетворяет условию $|t| ≤ 1$. $sin x = {1}/{2}, x = (-1)^{n}{π}/{6} + πn, n ∈ Z$.
б) Найдём корни уравнения на отрезке $[-{3π}/{2};-{π}/{2}]$.
Это число ${5π}/{6} — 2π = -{7π}/{6}$.
Ответ: а)$(-1)^{n}{π}/{6}+πn,n∈Z$;б)$-{7π}/{6}$
Задача 11
а) Решите уравнение ${sin 2x}/{sin({3π}/{2}+ x)}= 1$.
б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие промежутку $(3π;{9π}/{2})$.
Решение
а) ${{sin2x}/{sin({3π}/{2} + x)} = 1$.
Зная, что $sin2x = 2sinxcosx$ и $sin({3π}/{2}+ x)= −cosx$, получим: ${2sinxcosx}/{−cosx}= 1$, где $cosx≠0, x≠{π}/{2}+ πm, m ∈ Z$.
$−2sinx = 1, sinx =−{1}/{2}$.
$x=−{π}/{6}+2πn, n ∈ Z;$
$x=-{5π}/{6}+ 2πk, k ∈ Z$.
б) Отберём корни уравнения, принадлежащие промежутку $(3π; {9π}/{2})$,с помощью числовой окружности.
$x_1=3π+{π}/{6}={19π}/{6}$,
$x_2=4π−{π}/{6}={23π}/{6}$.
Ответ: а)$-{π}/{6}+2πn,-{5π}/{6}+2πk,n,k∈Z$;б)${19π}/{6};{23π}/{6}$
Задача 12
а) Решите уравнение ${sin 2x}/{sin(π — x)}= √2$.
б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие промежутку $[-{5π}/{2};-π)$.
Решение
а)${sin2x}/{sin(π — x)}=√2$.
а) Применим формулу синуса двойного аргумента $sin2x = 2sinxcosx$ и формулу приведения $sin(π — x) = sin x$.
Уравнение примет вид: ${2sinxcosx}/{sinx} = √2$.
Учитывая, что $sinx≠0, x≠πn, n∈Z$, получим:
$2cosx=√2$,
$cosx = {√2}/{2}$,
$x = ±{π}/{4} + 2πk, k∈Z$;
б) Отберём корни уравнения, принадлежащие промежутку $[-{5π}/{2};-π)$, с помощью окружности.
$x_1=-2π+{π}/{4}=-{7π}/{4}$
$x_2=-2π-{π}/{4}=-{9π}/{4}$
Ответ: а)$±{π}/{4}+2πk,k∈Z$;б)$-{9π}/{4};-{7π}/{4}$
Задача 13
а) Решите уравнение ${sin 2x}/{cos(π + x)}= -√2$.
б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие промежутку $(-2π;-{π}/{2})$.
Решение
а)${sin2x}/{cos(π + x)}=-√2$.
Зная, что $sin2x = 2sinxcosx, cos(π + x)=-cosx$, получим: ${2sinxcosx}/{-cosx}=-√2$.
Учитывая, что $cosx≠0, x≠{π}/{2} + πm, m∈Z$, имеем:
$2sinx=√2$,
$sinx = {√2}/{2}$,
$x = {π}/{4} + 2πn, n∈Z$;
$x = {3π}/{4} + 2πk, k∈Z$.
б) Отберём корни уравнения, принадлежащие промежутку $(-2π;-{π}/{2})$.
1. $x = {π}/{4} + 2πn, n∈Z$.
$-2π < {π}/{4} + 2πn < -{π}/{2},$
$-2 < {1}/{4} + 2n < -{1}/{2},$
$-2-{1}/{4} < 2n < -{1}/{2}-{1}/{4},$
$-{9}/{4} < 2n < -{3}/{4},$
$-{9}/{8} < n < -{3}/{8},$
$n = -1$.
При $n =-1$
$x = {π}/{4}-2π=-{7π}/{4}$.
2. $x = {3π}/{4} + 2πk, k∈Z$.
$-2π < {3π}/{4} + 2πk < -{π}/{2}$,
$-2 < {3}/{4} + 2k < -{1}/{2}$,
$-2-{3}/{4} < 2k < -{1}/{2}-{3}/{4}$,
$-{11}/{4} < 2k < -{5}/{4}$,
$-{11}/{8} < k < -{5}/{8}$,
$k = -1$.
При $k = -1$
$x = {3π}/{4}-2π = -{5π}/{4}$.
Ответ: а)${π}/{4}+2πn,{3π}/{4}+2πk,n,k∈Z$;б)$-{7π}/{4};-{5π}/{4}$
Задача 14
а) Решите уравнение $9·3^{2 cos x} — 10√3·3^{cos x} + 3 = 0$.
б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку $[{3π}/{2};4π]$.
Решение
а) После замены $t = 3^{cosx}$ исходное уравнение примет вид $9t^2 — 10√3t + 3 = 0$. Корни этого уравнения $t = √3; t = {√3}/{9}$. Возвращаясь к переменной $x$, получим
$[table3^{cosx}=√3; 3^{cosx}={√3}/{9};$ $[table3^{cosx}=3^{{1}/{2}}; 3^{cosx}=3^{-{3}/{2}};$ $[tablecosx={1}/{2}; cosx=-{3}/{2};$
Второе уравнение совокупности не имеет корней. Решая первое уравнение, получим $x =±{π}/{3} + 2πn; n ∈ Z$.
б) Запишем решение уравнения в виде $x =-{π}/{3} + 2πn; n ∈ Z$ или $x ={π}/{3} + 2πk; k ∈ Z$ и выясним, для каких целых значений $n$ и $k$ справедливы неравенства ${3π}/{2}≤-{π}/{3}+2πn≤4π$ и ${3π}/{2}≤{π}/{3}+2πk≤4π$.
Получим ${11}/{12} ≤ n ≤ {26}/{12}$ и ${7}/{12} ≤ k ≤{22}/{12}$.
Откуда следует, что два целых значения $n = 1$ и $n = 2$ удовлетворяют неравенству ${11}/{12} ≤ n ≤ {26}/{12}; k = 1$ — единственное целое $k$, удовлетворяющее неравенству ${7}/{12} ≤ k ≤{22}/{12}$.
При $n = 1$ $x = -{π}/{3} + 2π·1 = {5π}/{3}$.
При $n = 2$ $x = -{π}/{3} + 2π·2 = {11π}/{3}$.
При $k = 1$ $x = {π}/{3} + 2π·1 = {7π}/{3}$. Итак, ${5π}/{3}; {7π}/{3}; {11π}/{3}$ — корни уравнения, принадлежащие промежутку $[{3π}/{2};4π]$.
Ответ: а)$x=±{π}/{3}+2πn,n∈Z$;б)${5π}/{3};{7π}/{3};{11π}/{3}$
Задача 15
а) Решите уравнение $log_2^2(2 sin x + 1) — 17 log_2(2 sin x + 1) + 16 = 0$.
б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку $[{π}/{4};2π]$.
Решение
а) После замены $t = log_2(2 sin x+1)$ исходное уравнение примет вид $t^2-17t+16 = 0$. Корни этого уравнения $t = 1, t = 16$. Возвращаясь к переменной $x$, получим:
$[tablelog_2(2 sin x + 1) = 1; log_2(2 sin x + 1) = 16;$ $[table2 sin x + 1 = 2;; 2sin x + 1 = 2^{16};$
Второе уравнение совокупности не имеет корней. Решая первое уравнение, получим: $sin x = {1}/{2}; x = (-1)^n{π}/{6} + πn; n ∈ Z$.
б) Запишем решение уравнения в виде $x = {π}/{6} + 2πn; n ∈ Z$ или $x = {5π}/{6} + 2πk; k ∈ Z$ и выясним, для каких целых значений $n$ и $k$ справедливы неравенства ${π}/{4}≤{π}/{6}+2πn≤2π$ и ${π}/{4}≤{5π}/{6}+2πk≤2π$.
Получим: ${1}/{24}≤n≤{11}/{12}$ и $-{7}/{24}≤k≤{7}/{12}$, откуда следует, что нет целых значений $n$, удовлетворяющих неравенству ${1}/{24}≤n≤{11}/{12}; k = 0$ — единственное целое $k$, удовлетворяющее неравенству $-{7}/{24}≤k≤{7}/{12}$.
При $k = 0$ $x = {5π}/{6} + 2π·0 = {5π}/{6}$. Итак, ${5π}/{6}$ — корень уравнения, принадлежащий отрезку $[{π}/{4};2π]$.
Ответ: а)$(-1)^{n}{π}/{6}+πn,n∈Z$;б)${5π}/{6}$
Задача 16
а) Решите уравнение $6 log_2^2(2 cos x) — 9 log_2(2 cos x) + 3 = 0$.
б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие отрезку $[-{π}/{2};π]$.
Решение
а) Решим уравнение $6log_2^2(2 cos x)-9 log_2(2 cos x)+3 = 0$. Обозначим $log_2(2 cos x) = t$ и решим получившееся квадратное уравнение.
$6t^2 — 9t + 3 = 0, t = {9±3}/{12}; t_1 = {1}/{2}; t_2 = 1$.
$[tablelog_2(2 cos x) ={1}/{2}; log_2(2 cos x) = 1;$ $[table2 cos x = √2; 2 cos x = 2;$
$[tablecos x = {√2}/{2}; cos x= 1;$ $[tablex = ±{π}/{4}+ 2π n; n ∊ Z; x = 2πk; k ∊ Z;$
б) Корни, принадлежащие отрезку $[-{π}/{2};π]$, найдём с помощью числовой окружности:
$x_1 = -{π}/{4}; x_2 = 0; x_3 ={π}/{4}$.
Ответ: а)$±{π}/{4}+2πn,n∈Z;2πk,k∈Z$;б)$-{π}/{4};0;{π}/{4}$
Задача 17
а) Решите уравнение $2log_2^2(2 sin x) — 3 log_2(2 sin x) + 1 = 0$.
б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие отрезку $[{3π}/{2}; 3π]$.
Решение
а) Решим уравнение $2log_2^2(2 sin x) — 3 log_2(2 sin x) + 1 = 0$. Обозначим $log_2(2 sin x) = t$ и решим получившееся уравнение. $2t^2 — 3t + 1 = 0, t = {3±1}/{4}; t_1 = 1; t_2 ={1}/{2}$
$[tablelog_2(2 sin x) = 1; log_2(2 sin x) ={1}/{2};$ $[table2 sin x = 2; 2 sin x=√2;$
$[tablesin x = 1; sin x = {√2}/{2};$ $[tablex={π}/{2}+2πn; x=(-1)^k{π}/{4}+πk;$ $n,k∈Z$
б) Корни, принадлежащие отрезку $[{3π}/{2}; 3π]$, найдём с помощью числовой окружности:
$x_1 = 2π + {π}/{4} = {9π}/{4}; x_2 = 2π + {π}/{2} ={5π}/{2}; x_3 = 3π -{π}/{4} = {11π}/{4}$.
Ответ: а)${π}/{2}+2πn,n∈Z;(-1)^k{π}/{4}+πk,k∈Z$;б)${9π}/{4};{5π}/{2};{11π}/{4}$
Задача 18
а) Решите уравнение $27^{x} — 5·9^{x} — 3^{x+4} + 405 = 0$.
б) Укажите все корни этого уравнения, принадлежащие отрезку $[log_{3}6; log_{3}10]$.
Решение
а) Преобразуем исходное уравнение и разложим на множители его левую часть.
$3^{3x} — 5·3^{2x} — 81·3^x + 405 = 0$,
$3^{2x}(3^x — 5) — 81(3^x — 5) = 0$,
$(3^{2x} — 81)(3^x — 5) = 0$.
Получаем: $3^{2x} -81 = 0$ или $3^x -5 = 0$. Значит, $3^{2x} = 81$, откуда $x = 2$ или $3^x = 5$, откуда $x = log_{3}5$.
б) Нам нужно выбрать те корни уравнения, которые принадлежат отрезку $[log_{3}6; log_{3}10]$. Заметим, что $2 = log_{3}9$. Тогда $log_{3}5 < log_{3}6 < 2 < log_{3}10$. Значит, указанному отрезку принадлежит корень $x = 2$.
Ответ: а)$2;log_{3}5$; б)$2$
Задача 19
а) Решите уравнение $3√{2}sin({π}/{2}+x)-2=2cos^{2}x$.
б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку $[{3π}/{2};{5π}/{2}]$.
Решение
а) Запишем исходное уравнение в виде $2 cos^2 x — 3√2 cos x + 2 = 0$.
Решая это уравнение как квадратное относительно $cos x$, получим $(cos x)_{1,2} ={3√2±√{18 — 16}}/{4}={3√2± √2}/{4}$.
Значит, $(cos x)_1 = {√2}/{2}$, откуда $x =π/4 + 2πn, n ∈ Z$ или $x =-π/4 + 2πn, n ∈ Z$.
Уравнение $(cosx)_2 = √2$ корней не имеет.
б) Отберём корни, принадлежащие отрезку $[{3π}/{2};{5π}/{2}]$ с помощью числовой окружности.
Получим числа
$2π -{π}/{4} ={7π}/{4}$;
$2π + {π}/{4} = {9π}/{4}$.
Ответ: а)$±{π}/{4}+2πn,n∈Z$;б)${7π}/{4},{9π}/{4}$
Задача 20
а) Решите уравнение $3√{3}cos({3π}/{2}+x)-3=2sin^{2}x$.
б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку $[2π; 3π]$.
Решение
а) Запишем исходное уравнение в виде $2sin^2 x — 3√3 sin x + 3 = 0$.
Решая это уравнение как квадратное относительно $sin x$, получим $(sin x)_{1,2} = {3√3±√{27-24}}/{4}= {3√3±√3}/{4}$.
Значит,$(sin x)_1 ={√3}/{2}$, откуда $x ={π}/{3} +2πn, n ∈ Z$ или $x ={2π}/{3}+2πm, m ∈ Z$.
Уравнение $(sin x)_2 = √3$ корней не имеет.
б) С помощью числовой окружности отберём корни, принадлежащие отрезку: $[2π; 3π]$
Получим числа:
$2π +{π}/{3}={7π}/{3}$;
$3π -{π}/{3}={8π}/{3}$.
Ответ: а)${π}/{3}+2πn,n∈Z;{2π}/{3}+2πm,m∈Z$;б)${7π}/{3},{8π}/{3}$