Przejdź do treści
Cała strona · Zbiór zadań · szkoła średnia

MATeMAtyka 3. Zbiór zadań — strona 53

temat „*1.14. Równania trygonometryczne (1)” · 5 zadań z rozwiązaniem

Rozwiązania: opracowanie własne

Zadanie 2

6 podpunktów

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

Dla tangensa używamy tg⁡u=c  ⟺  u=arctan⁡c+kπ\operatorname{tg}u=c\iff u=\arctan c+k\pi, a dla cotangensa analogicznego wzoru z okresem π\pi. Następnie rozwiązujemy otrzymane równania liniowe względem xx.

Odpowiedź

a) x=kπ2x=\frac{k\pi}{2}; b) x=π6+kπ3x=\frac\pi6+\frac{k\pi}{3}; c) x=π12+kπ4x=\frac\pi{12}+\frac{k\pi}{4}; d) x=−π8+kπ2x=-\frac\pi8+\frac{k\pi}{2}; e) x=2π3+4kπx=\frac{2\pi}{3}+4k\pi; f) x=−π6+kπx=-\frac\pi6+k\pi, gdzie k∈Zk\in\mathbb Z.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem

Zadanie 3

4 podpunkty

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

Sprowadzamy argument każdej funkcji do odpowiedniego kąta szczególnego. Przykładowo sin⁡(πx)=12\sin(\pi x)=\frac12 daje πx=π6+2kπ\pi x=\frac\pi6+2k\pi lub 5π6+2kπ\frac{5\pi}{6}+2k\pi. Tak samo postępujemy w pozostałych podpunktach.

Odpowiedź

a) x=16+2kx=\frac16+2k lub x=56+2kx=\frac56+2k; b) x=13+kx=\frac13+k lub x=23+kx=\frac23+k; c) x=18+k2x=\frac18+\frac{k}{2}; d) x=−1+3kx=-1+3k, gdzie k∈Zk\in\mathbb Z.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem

Zadanie 4

6 podpunktów

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

Najpierw izolujemy funkcję trygonometryczną, a potem zapisujemy obie rodziny argumentów. Otrzymujemy kolejno sin⁡5x=22\sin5x=\frac{\sqrt2}{2}, cos⁡4x=32\cos4x=\frac{\sqrt3}{2}, sin⁡x2=−22\sin\frac x2=-\frac{\sqrt2}{2}, cos⁡3x4=12\cos\frac{3x}{4}=\frac12, sin⁡4πx=12\sin4\pi x=\frac12 i cos⁡πx3=32\cos\frac{\pi x}{3}=\frac{\sqrt3}{2}.

Odpowiedź

a) x=π20+2kπ5x=\frac\pi{20}+\frac{2k\pi}{5} lub x=3π20+2kπ5x=\frac{3\pi}{20}+\frac{2k\pi}{5}; b) x=±π24+kπ2x=\pm\frac\pi{24}+\frac{k\pi}{2}; c) x=−π2+4kπx=-\frac\pi2+4k\pi lub x=−3π2+4kπx=-\frac{3\pi}{2}+4k\pi; d) x=±4π9+8kπ3x=\pm\frac{4\pi}{9}+\frac{8k\pi}{3}; e) x=124+k2x=\frac1{24}+\frac k2 lub x=524+k2x=\frac5{24}+\frac k2; f) x=±12+6kx=\pm\frac12+6k, gdzie k∈Zk\in\mathbb Z.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem

Zadanie 5

6 podpunktów

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

Po odjęciu wyrazów stałych i podzieleniu przez współczynnik funkcji otrzymujemy kolejno: tg⁡3x=3\operatorname{tg}3x=\sqrt3, ctg⁡6x=−33\operatorname{ctg}6x=-\frac{\sqrt3}{3}, tg⁡5x=−33\operatorname{tg}5x=-\frac{\sqrt3}{3}, ctg⁡2x2=0\operatorname{ctg}\frac{\sqrt2x}{2}=0, tg⁡(π3x)=3\operatorname{tg}(\pi\sqrt3x)=\sqrt3 i ctg⁡πx4=−1\operatorname{ctg}\frac{\pi x}{4}=-1. Rozwiązujemy sześć równań elementarnych.

Odpowiedź

a) x=π9+kπ3x=\frac\pi9+\frac{k\pi}{3}; b) x=−π18+kπ6x=-\frac\pi{18}+\frac{k\pi}{6}; c) x=−π30+kπ5x=-\frac\pi{30}+\frac{k\pi}{5}; d) x=2π2+k2πx=\frac{\sqrt2\pi}{2}+k\sqrt2\pi; e) x=39+k33x=\frac{\sqrt3}{9}+\frac{k\sqrt3}{3}; f) x=−1+4kx=-1+4k, gdzie k∈Zk\in\mathbb Z.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem

Zadanie 6

6 podpunktów

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

W każdym podpunkcie izolujemy funkcję, oznaczamy jej argument przez uu i rozwiązujemy równanie elementarne. W e) dostajemy sin⁡u=12\sin u=\frac12, gdzie u=5πx8−2u=\frac{5\pi x}{8}-2, a w f) cos⁡u=12\cos u=\frac12, gdzie u=4πx+35u=\frac{4\pi x+3}{5}.

Odpowiedź

a) x=π3+kπx=\frac\pi3+k\pi lub x=π2+kπx=\frac\pi2+k\pi; b) x=π12+kπ3x=\frac\pi{12}+\frac{k\pi}{3} lub x=π6+kπ3x=\frac\pi6+\frac{k\pi}{3}; c) x=π+3kπx=\pi+3k\pi lub x=2π+3kπx=2\pi+3k\pi; d) x=8π9+8kπ3x=\frac{8\pi}{9}+\frac{8k\pi}{3} lub x=−4π3+8kπ3x=-\frac{4\pi}{3}+\frac{8k\pi}{3}; e) x=165π+415+16k5x=\frac{16}{5\pi}+\frac4{15}+\frac{16k}{5} lub x=165π+43+16k5x=\frac{16}{5\pi}+\frac43+\frac{16k}{5}; f) x=−34π±512+5k2x=-\frac3{4\pi}\pm\frac5{12}+\frac{5k}{2}, gdzie k∈Zk\in\mathbb Z.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem