Вопрос задан 09.02.2026 в 06:17. Предмет Математика. Спрашивает Якимова Мария.

Решите уравнение \( 3\sin^2x - 3\sin x \cos x - 4\cos^2x = -2 \).

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Владыкин Женя.

Решим уравнение

3sin2x3sinxcosx4cos2x=2.3\sin^2x-3\sin x\cos x-4\cos^2x=-2.

1) Перейдём к формулам двойного угла

Используем:

sin2x=1cos2x2,cos2x=1+cos2x2,sinxcosx=sin2x2.\sin^2x=\frac{1-\cos2x}{2},\quad \cos^2x=\frac{1+\cos2x}{2},\quad \sin x\cos x=\frac{\sin2x}{2}.

Подставим:

31cos2x23sin2x241+cos2x2=2.3\cdot\frac{1-\cos2x}{2}-3\cdot\frac{\sin2x}{2}-4\cdot\frac{1+\cos2x}{2}=-2.

Умножим на 2:

3(1cos2x)3sin2x4(1+cos2x)=4.3(1-\cos2x)-3\sin2x-4(1+\cos2x)=-4.

Раскроем скобки:

33cos2x3sin2x44cos2x=4.3-3\cos2x-3\sin2x-4-4\cos2x=-4.

Соберём подобные:

17cos2x3sin2x=4.-1-7\cos2x-3\sin2x=-4.

Перенесём 4-4 влево:

37cos2x3sin2x=07cos2x+3sin2x=3.3-7\cos2x-3\sin2x=0 \quad\Longrightarrow\quad 7\cos2x+3\sin2x=3.

2) Сведём к виду Rcos(2xφ)R\cos(2x-\varphi)

Представим выражение 7cos2x+3sin2x7\cos2x+3\sin2x как Rcos(2xφ)R\cos(2x-\varphi), где

R=72+32=58,R=\sqrt{7^2+3^2}=\sqrt{58},

а φ\varphi выбираем так, чтобы

cosφ=758,sinφ=358.\cos\varphi=\frac{7}{\sqrt{58}},\qquad \sin\varphi=\frac{3}{\sqrt{58}}.

Тогда

7cos2x+3sin2x=58cos(2xφ).7\cos2x+3\sin2x=\sqrt{58}\,\cos(2x-\varphi).

Уравнение становится:

58cos(2xφ)=3cos(2xφ)=358.\sqrt{58}\,\cos(2x-\varphi)=3 \quad\Longrightarrow\quad \cos(2x-\varphi)=\frac{3}{\sqrt{58}}.

3) Запишем общее решение

Пусть

α=arccos ⁣(358).\alpha=\arccos\!\left(\frac{3}{\sqrt{58}}\right).

Тогда

2xφ=±α+2πk,kZ.2x-\varphi = \pm \alpha + 2\pi k,\quad k\in\mathbb Z.

Отсюда

x=φ±α2+πk,kZ.x=\frac{\varphi\pm \alpha}{2}+\pi k,\quad k\in\mathbb Z.

При этом φ\varphi можно взять как

φ=arctan ⁣(37)\varphi=\arctan\!\left(\frac{3}{7}\right)

(так как φ(0,π/2)\varphi\in(0,\pi/2)

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Математика

Последние заданные вопросы в категории Математика

Математика 10.12.2025 11:47 25 Васильева Александра
Задать вопрос