schoolМатематика
verifiedРешено AI
Решение тригонометрического уравнения: sin x = √2 sin(75° - x)
help_outlineУсловие задачи
Реши задачу: Найти х

lightbulbКраткий ответ
Решение тригонометрического уравнения sin(x) = √2 sin(75°-x) включает использование формулы синуса разности и вычисление значений sin(75°) и cos(75°). Подробные шаги представлены в решении.
Подробное решение
Решение тригонометрического уравнения:
\[ \sin x = \sqrt{2} \sin(75^\circ - x) \]
1. Используем формулу синуса разности \( \sin(\alpha - \beta) = \sin \alpha \cos \beta - \cos \alpha \sin \beta \):
\[ \sin x = \sqrt{2} (\sin 75^\circ \cos x - \cos 75^\circ \sin x) \]
2. Вычислим значения \( \sin 75^\circ \) и \( \cos 75^\circ \). Заметим, что \( 75^\circ = 45^\circ + 30^\circ \):
\[ \sin 75^\circ = \sin(45^\circ + 30^\circ) = \sin 45^\circ \cos 30^\circ + \cos 45^\circ \sin 30^\circ = \frac{\sqrt{2}}{2} \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{\sqrt{2}}{2} \cdot \frac{1}{2} = \frac{\sqrt{6} + \sqrt{2}}{4} \]
\[ \cos 75^\circ = \cos(45^\circ + 30^\circ) = \cos 45^\circ \cos 30^\circ - \sin 45^\circ \sin 30^\circ = \frac{\sqrt{2}}{2} \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} - \frac{\sqrt{2}}{2} \cdot \frac{1}{2} = \frac{\sqrt{6} - \sqrt{2}}{4} \]
3. Подставим эти значения в уравнение:
\[ \sin x = \sqrt{2} \left( \frac{\sqrt{6} + \sqrt{2}}{4} \cos x - \frac{\sqrt{6} - \sqrt{2}}{4} \sin x \right) \]
\[ \sin x = \frac{\sqrt{12} + 2}{4} \cos x - \frac{\sqrt{12} - 2}{4} \sin x \]
Так как \( \sqrt{12} = 2\sqrt{3} \):
\[ \sin x = \frac{2\sqrt{3} + 2}{4} \cos x - \frac{2\sqrt{3} - 2}{4} \sin x \]
\[ \sin x = \frac{\sqrt{3} + 1}{2} \cos x - \frac{\sqrt{3} - 1}{2} \sin x \]
4. Перенесем слагаемые с \( \sin x \) в левую часть:
\[ \sin x + \frac{\sqrt{3} - 1}{2} \sin x = \frac{\sqrt{3} + 1}{2} \cos x \]
\[ \sin x \left( 1 + \frac{\sqrt{3} - 1}{2} \right) = \frac{\sqrt{3} + 1}{2} \cos x \]
\[ \sin x \left( \frac{2 + \sqrt{3} - 1}{2} \right) = \frac{\sqrt{3} + 1}{2} \cos x \]
\[ \sin x \left( \frac{\sqrt{3} + 1}{2} \right) = \frac{\sqrt{3} + 1}{2} \cos x \]
5. Разделим обе части на \( \frac{\sqrt{3} + 1}{2} \cos x \) (при условии, что \( \cos x \neq 0 \)):
\[ \frac{\sin x}{\cos x} = 1 \]
\[ \text{tg } x = 1 \]
6. Находим общее решение:
\[ x = 45^\circ + 180^\circ k, \text{ где } k \in \mathbb{Z} \]
Или в радианах:
\[ x = \frac{\pi}{4} + \pi k, k \in \mathbb{Z} \]
Ответ: \( x = 45^\circ + 180^\circ k, k \in \mathbb{Z} \)