Главная » Файлы » Математика » Решение уравнений

3sin3x = m + 5cos2x
25.10.2013, 15:43
Найдите все значения m, при которых уравнение 

   3sin3x = m + 5cos2x имеет решение.

   Решение.

    Данное уравнение, да и все уравнения с параметрами, можно рассматривать как множество уравнений заданного типа, иными словами, нам дан класс уравнений

    заданного типа.      

    Нужно установить зависимость между значениями параметра и существованием или отсутствием решения уравнения. Фактически, мы должны перебрать все возможные

    варианты уравнений заданного типа и произвести классификацию этих уравнений по наличию или отcутствию решений, выделить из данного класса 

    уравнений два подкласса уравнений, один - все уравнения имеющие решения, другой - все уравнения, которые не имеют решения.

    Напрашивается следующий план действий. Перенесем слагаемое + 5cos2x из правой части в левую, не забыв поменять его знак, 3sin3x - 5cos2x = m.

    Рассмотрим функцию f(x) = 3sin3x - 5cos2x. Она определена на множестве всех действительных чисел. Найдем множество ее значений,

    для для этого упростим формулу задающую функцию.

    Так как cos2x =1 - sin2x, то

    f(x) = 3sin3x + 5sin2x - 5; .

    3sin3x + 5sin2x = sin2x(3sinx + 5) (*)

    а) -1 ≤ sinx ≤ 1; умножим все части неравенства на 3 получим

   -3 ≤ 3sinx ≤ 3, прибавим ко всем частям неравенства 5, получим

   2 ≤ 3sinx + 5 ≤ 8      (**)

   б) -1 ≤ sinx ≤ 1; возведем все части этого неравенства во 2-ю степень

   0 ≤ sin 2 x ≤ 1;

   в) Все члены неравенств (*) и (**) положительны, перемножим их, получим

   0 ≤ sin2x(3sinx + 5) ≤ 8 (***).

   г) прибавим ко всем частям неравенства (***) - 5, получим

  -5 ≤ 3sin3x + 5sin2x - 5 ≤ 3.

   Так как функция f(x) = 3sin3x + 5sin2x - 5 непрерывна на всей области определения и учитывая предыдущие преобразования делаем вывод, что область изменения 

   функции есть множество чисел из промежутка [-5; 3].

  Из определения функции вытекает следующее утверждение: Для любого m из области изменения функции найдется такое число x0, при котором f(x0) = m.    Воспользовавшись этим утверждением делаем вывод, что 
  для всех m [-5; 3] уравнение 3sin3x = m + 5cos2x имеет корни.

Категория: Решение уравнений | Добавил: alexlat
Просмотров: 557 | Загрузок: 0 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]