437.

Trigonometrijska jednačina

TEKST ZADATKA

Rešiti jednačinu:

sin3x+cos2x=1\sin3x+\cos2x=1

REŠENJE ZADATKA

Preobraziti sabirak kako bi se mogla primeniti formula za sinus zbira dva ugla:

sin(2x+x)+cos2x=1\sin{(2x+x)}+\cos2x=1

Primeniti formulu za sinus zbira dva ugla: sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ \sin{(\alpha+\beta)}=\sin{\alpha}\cos{\beta}+\cos{\alpha}\sin{\beta}

sin2xcosx+cos2xsinx+cos2x=1\sin2x\cos{x}+\cos2x\sin{x}+\cos2x=1

Primeniti formulu za kosinus dvostrukog ugla: cos2α=cos2αsin2α \cos{2\alpha}=\cos^2{\alpha}-\sin^2{\alpha}

sin2xcosx+(cos2xsin2x)sinx+cos2xsin2x=1\sin2x\cos{x}+(\cos^2x-\sin^2x)\sin{x}+\cos^2x-\sin^2x=1

Primeniti formulu za sinus dvostrukog ugla: sin2α=2sinαcosα \sin{2\alpha}=2\sin{\alpha}\cos{\alpha}

2sinxcos2x+(cos2xsin2x)sinx+cos2xsin2x=12\sin{x}\cos^2{x}+(\cos^2x-\sin^2x)\sin{x}+\cos^2x-\sin^2x=1
DODATNO OBJAŠNJENJE

Iz osnovne relacije: sin2α+cos2α=1,\sin^2{\alpha}+\cos^2{\alpha}=1, izraziti: cos2α=1sin2α \cos^2\alpha =1-\sin^2\alpha i zameniti u jednakost:

2sinxcos2x+(cos2xsin2x)sinx+12sin2x=12\sin{x}\cos^2{x}+(\cos^2x-\sin^2x)\sin{x}+1-2\sin^2x=1
DODATNO OBJAŠNJENJE

Izvući zajednički činilac ispred zagrade:

sinx(2cos2x+cos2xsin2x2sinx)+1=1\sin{x}(2\cos^2{x}+\cos^2x-\sin^2x-2\sin{x})+1=1

Prebaciti nepoznate na jednu stranu znaka jednakosti:

sinx(3cos2xsin2x2sinx)=0\sin{x}(3\cos^2{x}-\sin^2x-2\sin{x})=0
DODATNO OBJAŠNJENJE

Iz osnovne relacije: sin2α+cos2α=1,\sin^2{\alpha}+\cos^2{\alpha}=1, izraziti: cos2α=1sin2α \cos^2\alpha =1-\sin^2\alpha i zameniti u jednakost:

sinx(4sin2x2sinx+3)=0\sin{x}(-4\sin^2{x}-2\sin{x}+3)=0
DODATNO OBJAŠNJENJE

Jednačina ima dva rešenja:

sinx=04sin2x+2sinx3=0\sin{x}=0 \lor 4\sin^2{x}+2\sin{x}-3=0

Rešavanjem prve jednačine dobija se:

x=kπ,kZx=k\pi, \quad k\in \mathbb{Z}

Kako bi se došlo do rešenja druge jednačine, potrebno je uvesti smenu i rešiti kvadratnu jednačinu:

sinx=t\sin{x}=t

Rešavanjem kvadratne jednačine dobija se:

t1=1314t2=13+14t_1=\frac {\sqrt{13}-1} 4 \quad\lor\quad t_2=-\frac {\sqrt{13}+1} 4
DODATNO OBJAŠNJENJE

Zameniti smenu početnim izrazom:

sinx=1314sinx=13+14\sin{x}=\frac {\sqrt{13}-1} 4 \quad\lor\quad \sin{x}=-\frac {\sqrt{13}+1} 4

Kako je sinusna funkcija definisana samo u skupu [1,1], [-1,1] , jedno rešenje se ne uzima u obzir. Rešenje koje odgovara skupu je:

sinx=1314\sin{x}=\frac {\sqrt{13}-1} 4

Rešavanjem druge jednačine dobija se:

x=arcsin1314+kπ,kZx=\arcsin\frac {\sqrt{13}-1} 4+k\pi, \quad k\in \mathbb{Z}

Konačno rešenje:

x{kπ,arcsin1314+kπ},kZx\in \{k\pi,\arcsin\frac {\sqrt{13}-1} 4+k\pi \}, \quad k\in \mathbb{Z}

Balkan Tutor Sva Prava Zadržana © 2025

Politika privatnosti