schoolМатематика
verifiedРешено AI
Решение уравнения 5sinx - 2cosx = 1
help_outlineУсловие задачи
Реши задачу: Решите неоднородное уравнение по алгебре : 5sinx - 2cosx = 1
lightbulbКраткий ответ
Решение уравнения 5sinx - 2cosx = 1 методом вспомогательного угла. Ответ выражается через арктангенс и период тригонометрических функций.
Подробное решение
Решение:
Дано уравнение:
\[ 5\sin(x) - 2\cos(x) = 1 \]
Это линейное неоднородное уравнение относительно синуса и косинуса вида \( a\sin(x) + b\cos(x) = c \). Решим его методом введения вспомогательного угла.
1. Разделим обе части уравнения на корень из суммы квадратов коэффициентов при \(\sin(x)\) и \(\cos(x)\):
\[ \sqrt{a^2 + b^2} = \sqrt{5^2 + (-2)^2} = \sqrt{25 + 4} = \sqrt{29} \]
Получаем:
\[ \frac{5}{\sqrt{29}}\sin(x) - \frac{2}{\sqrt{29}}\cos(x) = \frac{1}{\sqrt{29}} \]
2. Пусть вспомогательный угол \(\alpha\) таков, что:
\[ \cos(\alpha) = \frac{5}{\sqrt{29}}, \quad \sin(\alpha) = \frac{2}{\sqrt{29}} \]
Тогда \(\text{tg}(\alpha) = \frac{2}{5}\), откуда \(\alpha = \text{arctg}(0,4)\).
3. Используем формулу синуса разности \(\sin(x - \alpha) = \sin(x)\cos(\alpha) - \cos(x)\sin(\alpha)\):
\[ \sin(x - \alpha) = \frac{1}{\sqrt{29}} \]
4. Находим значение аргумента:
\[ x - \alpha = (-1)^k \arcsin\left(\frac{1}{\sqrt{29}}\right) + \pi k, \quad k \in \mathbb{Z} \]
5. Выражаем \(x\):
\[ x = \text{arctg}(0,4) + (-1)^k \arcsin\left(\frac{1}{\sqrt{29}}\right) + \pi k, \quad k \in \mathbb{Z} \]
Ответ:
\[ x = \text{arctg}(0,4) + (-1)^k \arcsin\left(\frac{1}{\sqrt{29}}\right) + \pi k, \quad k \in \mathbb{Z} \]