Решение задачи 13. Вариант 337

а) Решите уравнение

​\( 2021^{sin^4x+cos^4(x-\frac{\pi}{4})}=(2020+(sinx+cosx)^2-sin2x)^\frac{1}{4} \)​

б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку

​\( [-\frac{\pi}{log_{2020}4080400};3log_{2021}(2010+lg10^{11})^\pi] \)​

Решение

​\( 2021^{sin^4x+cos^4(x-\frac{\pi}{4})}=(2020+sin^2x+2sinxcosx+cos^2x-2sinxcosx)^\frac{1}{4} \)​

​\( 2021^{sin^4x+cos^4(x-\frac{\pi}{4})}=(2021)^\frac{1}{4} \)​

​\( sin^4x+cos^4(x-\frac{\pi}{4})=1 \)​

Воспользуемся формулами понижения степени, кто не помнит, стыдоба.

​\( (\frac{1-cos2x}{2})^2+(\frac{1+cos(2x-\frac{\pi}{2})}{2})^2=\frac{1}{4} \)​

​\( (1-cos2x)^2+(1+sin2x)^2=1 \)​

​\( sin2x-cos2x+1=0 \)​

Тут способов много, но один из моих любимых, да и самых простых –  метод вспомогательного угла. Мы его сто раз делали в предыдущих заданиях. Умножаем все уравнение на

​\( \frac{1}{\sqrt{2}}=sin\frac{\pi}{4} \)​ или ​\( \frac{1}{\sqrt{2}}=cos\frac{\pi}{4} \)​

​\( cos\frac{\pi}{4}*sin2x-sin\frac{\pi}{4}cos2x=-\frac{1}{\sqrt{2}} \)​

​\( sin(2x-\frac{\pi}{4})=-\frac{1}{\sqrt{2}} \)​

 

​\( 2x-\frac{\pi}{4}=-\frac{\pi}{4}+2 \pi n \)​

​\( 2x-\frac{\pi}{4}=-\frac{3\pi}{4}+2 \pi n \)​

 

​\( x=\pi n \)​

​\( x=-\frac{\pi}{4}+\pi n \)​

Б) Отрезок конечно пугает, но его можно легко упростить ​\( log_{2020}(4080400)=log_{2020}2020^2=2 \)​

​\( \pi log_{2021}(2010+11)=\pi \)​

Получаем отрезок ​\( [-\frac{\pi}{2};3\pi] \)​

Отбор легко провести на тригонометрической окружности

 

Ответ: а) ​\( x=\pi n \)​,​\( x=-\frac{\pi}{4}+\pi n \)​ б) ​\( x=-\frac{\pi}{4},0,\frac{3\pi}{4},\pi,\frac{7\pi}{4},2\pi,\frac{11\pi}{4},3\pi \)​

Оцените решение
Ten-tlt.ru
Вставить формулу как
Блок
Строка
Дополнительные настройки
Цвет формулы
Цвет текста
#333333
Используйте LaTeX для набора формулы
Предпросмотр
\({}\)
Формула не набрана
Вставить