сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Для каж­до­го зна­че­ния па­ра­мет­ра p ре­ши­те урав­не­ние

 дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: синус x конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­си­нус x конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: p конец дроби

и ука­жи­те ко­ли­че­ство его ре­ше­ний для каж­до­го зна­че­ния па­ра­мет­ра.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

За­ме­тим, что p не равно q 0 и что если x  — ко­рень, то  синус x умно­жить на ко­си­нус x не равно q 0.

Умно­жим обе части урав­не­ния p синус умно­жить на ко­си­нус x. По­лу­ча­ем:

p левая круг­лая скоб­ка синус x плюс ко­си­нус x пра­вая круг­лая скоб­ка = синус x ко­си­нус x.

Вве­дем обо­зна­че­ние

z= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та конец дроби левая круг­лая скоб­ка синус x плюс ко­си­нус x пра­вая круг­лая скоб­ка = синус левая круг­лая скоб­ка x плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .

По­сколь­ку

 z в квад­ра­те = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби левая круг­лая скоб­ка 1 плюс 2 синус x ко­си­нус x пра­вая круг­лая скоб­ка = синус x ко­си­нус x плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ,

ис­ход­ное урав­не­ние рав­но­силь­но сле­ду­ю­ще­му:

 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та p z=z в квад­ра­те минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , |z| мень­ше или равно 1,  p не равно q 0

или

 2 z в квад­ра­те минус 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та p z минус 1=0, |z| мень­ше или равно 1,  p не равно q 0 .

От­сю­да на­хо­дим, что

 z_1= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та конец дроби левая круг­лая скоб­ка p плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: p в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 2 конец ар­гу­мен­та плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка , \quad z_2= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та конец дроби левая круг­лая скоб­ка p минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: p в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 2 конец ар­гу­мен­та плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка

и для лю­бо­го дей­стви­тель­но­го зна­че­ния p, оче­вид­но,  z_1 боль­ше 0 боль­ше z_2, то есть, корни этого урав­не­ния все­гда раз­лич­ны и не равны нулю. Легко про­ве­рить что усло­вие z_1 мень­ше или равно 1 рав­но­силь­но вы­пол­не­нию не­ра­вен­ства p мень­ше или равно дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та конец дроби , зна­чит, при всех

p при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; 0 пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка 0, дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка

су­ще­ству­ют две серии ре­ше­ний

 x_1, k=2 k Пи плюс арк­си­нус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та конец дроби левая круг­лая скоб­ка p плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: p в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 2 конец ар­гу­мен­та плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , k при­над­ле­жит Z ,

x_2, k= левая круг­лая скоб­ка 2 k плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка Пи минус арк­си­нус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та конец дроби левая круг­лая скоб­ка p плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: p в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 2 конец ар­гу­мен­та плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , k при­над­ле­жит Z ,

ко­то­рые при p= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та конец дроби со­еди­ня­ют­ся в одну x_1, k=2 k Пи плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби .

Ана­ло­гич­но, для вто­ро­го корня долж­но вы­пол­нять­ся усло­вие z_2 боль­ше или равно минус 1, или p \geqslant минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та конец дроби , сле­до­ва­тель­но, при всех

p при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та конец дроби , 0 пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка 0, бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка

су­ще­ству­ет две серии ре­ше­ний

 x_3, k=2 k Пи плюс арк­си­нус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та конец дроби левая круг­лая скоб­ка p минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: p в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 2 конец ар­гу­мен­та плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , k при­над­ле­жит Z ,

x_4, k= левая круг­лая скоб­ка 2 k плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка Пи минус арк­си­нус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та конец дроби левая круг­лая скоб­ка p минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: p в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 2 конец ар­гу­мен­та плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , k при­над­ле­жит Z ,

ко­то­рые при p= минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та конец дроби со­еди­ня­ют­ся в серию x_3, k=2 k Пи минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби .

Таким об­ра­зом, для каж­до­го про­ме­жут­ка 2 Пи k мень­ше или равно x мень­ше 2 Пи левая круг­лая скоб­ка k плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , k при­над­ле­жит Z , име­ет­ся два ре­ше­ния ис­ход­но­го урав­не­ния при |p| боль­ше дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та конец дроби , три ре­ше­ния при p=\pm дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та конец дроби , че­ты­ре ре­ше­ния при 0 мень­ше |p| мень­ше дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та конец дроби и при p=0 ре­ше­ний нет.

 

Ответ: для каж­до­го про­ме­жут­ка 2 Пи k мень­ше или равно x мень­ше 2 Пи левая круг­лая скоб­ка k плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , k при­над­ле­жит Z , име­ет­ся два ре­ше­ния ис­ход­но­го урав­не­ния при |p| боль­ше дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та конец дроби , три ре­ше­ния при p=\pm дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та конец дроби , че­ты­ре ре­ше­ния при 0 мень­ше |p| мень­ше дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та конец дроби и при p=0 ре­ше­ний нет.