Вопрос задан 14.10.2026 в 19:41. Предмет Алгебра. Спрашивает Крохалев Данил.

sin 4x + 2 cos²x = 0

Синус четырёх икс плюс два косинус квадрат икс равно нулю.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Хомяк Богдан.

Решим тригонометрическое уравнение:

sin⁡4x+2cos⁡2x=0.\sin 4x+2\cos^2x=0.

Шаг 1. Применим формулу двойного угла

Воспользуемся формулой:

sin⁡4x=2sin⁡2xcos⁡2x.\sin 4x=2\sin 2x\cos 2x.

Также известно, что:

sin⁡2x=2sin⁡xcos⁡x.\sin 2x=2\sin x\cos x.

Следовательно,

sin⁡4x=4sin⁡xcos⁡xcos⁡2x.\sin 4x=4\sin x\cos x\cos 2x.

Подставим в исходное уравнение:

4sin⁡xcos⁡xcos⁡2x+2cos⁡2x=0.4\sin x\cos x\cos 2x+2\cos^2x=0.

Вынесем общий множитель 2cos⁡x2\cos x:

2cos⁡x(2sin⁡xcos⁡2x+cos⁡x)=0.2\cos x(2\sin x\cos 2x+\cos x)=0.

Шаг 2. Приравняем множители к нулю

Произведение равно нулю, если хотя бы один из множителей равен нулю.

Первый случай:

cos⁡x=0.\cos x=0.

Отсюда получаем:

x=π2+πn,n∈Z.\boxed{x=\frac{\pi}{2}+\pi n,\quad n\in\mathbb Z.}

Второй случай:

2sin⁡xcos⁡2x+cos⁡x=0.2\sin x\cos 2x+\cos x=0.

Поскольку случай cos⁡x=0\cos x=0 уже рассмотрен, можем разделить уравнение на cos⁡x\cos x:

2tan⁡xcos⁡2x+1=0.2\tan x\cos 2x+1=0.

Используем формулу:

cos⁡2x=1−tan⁡2x1+tan⁡2x.\cos 2x=\frac{1-\tan^2x}{1+\tan^2x}.

Получаем:

2tan⁡x1−tan⁡2x1+tan⁡2x+1=0.2\tan x\frac{1-\tan^2x}{1+\tan^2x}+1=0.

Обозначим t=tan⁡xt=\tan x:

2t1−t21+t2+1=0.2t\frac{1-t^2}{1+t^2}+1=0.

Умножим на 1+t21+t^2:

2t−2t3+1+t2=0.2t-2t^3+1+t^2=0.

Перенесём слагаемые:

2t3−t2−2t−1=0.\boxed{2t^3-t^2-2t-1=0.}

Шаг 3. Найдём корень кубического уравнения

Это кубическое уравнение имеет один действительный корень:

t≈1,437565.t\approx1{,}437565.

Поскольку t=tan⁡xt=\tan x, получаем:

tan⁡x≈1,437565.\tan x\approx1{,}437565.

Следовательно,

x≈arctan⁡(1,437565)+πn,x\approx\arctan(1{,}437565)+\pi n,
x≈0,963015+πn.\boxed{x\approx0{,}963015+\pi n.}

Точное значение корня кубического уравнения можно записать через кубические радикалы:

t=1+73+6873+73−68736.t=\frac{1+\sqrt[3]{73+6\sqrt{87}}+\sqrt[3]{73-6\sqrt{87}}}{6}.

Ответ

Таким образом, уравнение имеет две серии решений:

x=π2+πn,x≈0,963015+πn,n∈Z.\boxed{ \begin{aligned} x&=\frac{\pi}{2}+\pi n,\\[4pt] x&\approx0{,}963015+\pi n, \end{aligned} \qquad n\in\mathbb Z. }

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Алгебра

Последние заданные вопросы в категории Алгебра

Алгебра 13.10.2026 07:12 12 Зубова Ксюха
Задать вопрос