Решите систему уравнений: \(\left\{\begin{matrix}
x-y=1,\\
cos\pi x+\sqrt{3}=cos\pi y.
\end{matrix}\right.\)
Решение №21484: Для решения системы уравнений:
\[
\left\{\begin{matrix}
x - y = 1, \\
\cos \pi x + \sqrt{3} = \cos \pi y.
\end{matrix}\right.
\]
последовательно выполним следующие шаги:
1. **Выразим \( y \) через \( x \) из первого уравнения:**
\[
x - y = 1 \implies y = x - 1
\]
2. **Подставим \( y = x - 1 \) во второе уравнение:**
\[
\cos \pi x + \sqrt{3} = \cos \pi (x - 1)
\]
3. **Упростим второе уравнение:**
\[
\cos \pi (x - 1) = \cos (\pi x - \pi) = \cos \pi x \cdot \cos \pi + \sin \pi x \cdot \sin \pi
\]
Поскольку \(\cos \pi = -1\) и \(\sin \pi = 0\), получаем:
\[
\cos \pi (x - 1) = \cos \pi x \cdot (-1) = -\cos \pi x
\]
Таким образом, уравнение принимает вид:
\[
\cos \pi x + \sqrt{3} = -\cos \pi x
\]
4. **Решим уравнение для \( \cos \pi x \):**
\[
\cos \pi x + \sqrt{3} = -\cos \pi x \implies 2 \cos \pi x = -\sqrt{3} \implies \cos \pi x = -\frac{\sqrt{3}}{2}
\]
5. **Найдем \( x \) из уравнения \( \cos \pi x = -\frac{\sqrt{3}}{2} \):**
\[
\cos \pi x = -\frac{\sqrt{3}}{2} \implies \pi x = \pm \frac{5\pi}{6} + 2k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}
\]
\[
x = \pm \frac{5}{6} + 2k, \quad k \in \mathbb{Z}
\]
6. **Найдем \( y \) для каждого значения \( x \):**
\[
y = x - 1
\]
Для \( x = \frac{5}{6} + 2k \):
\[
y = \frac{5}{6} + 2k - 1 = -\frac{1}{6} + 2k
\]
Для \( x = -\frac{5}{6} + 2k \):
\[
y = -\frac{5}{6} + 2k - 1 = -\frac{11}{6} + 2k
\]
Таким образом, решения системы уравнений:
\[
\left( \frac{5}{6} + 2k, -\frac{1}{6} + 2k \right), \quad k \in \mathbb{Z}
\]
и
\[
\left( -\frac{5}{6} + 2k, -\frac{11}{6} + 2k \right), \quad k \in \mathbb{Z}
\]
Ответ: \(\left( \frac{5}{6} + 2k, -\frac{1}{6} + 2k \right), \left( -\frac{5}{6} + 2k, -\frac{11}{6} + 2k \right), \quad k \in \mathbb{Z}\)
Ответ: NaN
Решите систему уравнений: \(\left\{\begin{matrix}
y-x=3,\\
sin\pi x-\sqrt{3}=sin\pi y.
\end{matrix}\right.\)
Решение №21485:
- Рассмотрим первое уравнение системы:
\[
y - x = 3
\]
Из этого уравнения можно выразить \( y \) через \( x \):
\[
y = x + 3
\]
- Подставим \( y = x + 3 \) во второе уравнение системы:
\[
\sin \pi x - \sqrt{3} = \sin \pi (x + 3)
\]
- Используем периодичность функции синуса: \(\sin \pi (x + 3) = \sin (\pi x + 3\pi) = -\sin \pi x\). Тогда уравнение принимает вид:
\[
\sin \pi x - \sqrt{3} = -\sin \pi x
\]
- Перенесем \(\sin \pi x\) на одну сторону уравнения:
\[
2 \sin \pi x = \sqrt{3}
\]
\[
\sin \pi x = \frac{\sqrt{3}}{2}
\]
- Решим уравнение \(\sin \pi x = \frac{\sqrt{3}}{2}\). Значения угла, при которых синус равен \(\frac{\sqrt{3}}{2}\), это \(\frac{\pi}{3}\) и \(\frac{2\pi}{3}\). Поэтому:
\[
\pi x = \frac{\pi}{3} + 2k\pi \quad \text{или} \quad \pi x = \frac{2\pi}{3} + 2k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}
\]
- Разделим обе части уравнений на \(\pi\):
\[
x = \frac{1}{3} + 2k \quad \text{или} \quad x = \frac{2}{3} + 2k, \quad k \in \mathbb{Z}
\]
- Подставим найденные значения \( x \) в выражение \( y = x + 3 \):
\[
y = \left(\frac{1}{3} + 2k\right) + 3 = \frac{10}{3} + 2k \quad \text{или} \quad y = \left(\frac{2}{3} + 2k\right) + 3 = \frac{11}{3} + 2k, \quad k \in \mathbb{Z}
\]
Ответ:
\[
x = \frac{1}{3} + 2k, \quad y = \frac{10}{3} + 2k \quad \text{или} \quad x = \frac{2}{3} + 2k, \quad y = \frac{11}{3} + 2k, \quad k \in \mathbb{Z}
\]
Ответ: NaN
Решите систему уравнений: \(\left\{\begin{matrix}
y-x=\frac{\pi }{6},\\
2cosy=\sqrt{3}cosx.
\end{matrix}\right.\)
Решение №21486: Для решения системы уравнений \(\left\{\begin{matrix}
y - x = \frac{\pi}{6}, \\
2 \cos y = \sqrt{3} \cos x.
\end{matrix}\right.\) выполним следующие шаги:
- Из первого уравнения выразим \(y\) через \(x\):
\[
y = x + \frac{\pi}{6}
\]
- Подставим \(y = x + \frac{\pi}{6}\) во второе уравнение:
\[
2 \cos \left(x + \frac{\pi}{6}\right) = \sqrt{3} \cos x
\]
- Используем формулу косинуса суммы углов:
\[
\cos \left(x + \frac{\pi}{6}\right) = \cos x \cos \frac{\pi}{6} - \sin x \sin \frac{\pi}{6}
\]
Подставим известные значения \(\cos \frac{\pi}{6} = \frac{\sqrt{3}}{2}\) и \(\sin \frac{\pi}{6} = \frac{1}{2}\):
\[
2 \left(\cos x \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} - \sin x \cdot \frac{1}{2}\right) = \sqrt{3} \cos x
\]
- Упростим выражение:
\[
\sqrt{3} \cos x - \sin x = \sqrt{3} \cos x
\]
\[
-\sin x = 0
\]
- Решим уравнение \(\sin x = 0\):
\[
x = k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}
\]
- Подставим \(x = k\pi\) в выражение для \(y\):
\[
y = k\pi + \frac{\pi}{6}
\]
- Получаем решение системы:
\[
\left(x, y\right) = \left(k\pi, k\pi + \frac{\pi}{6}\right), \quad k \in \mathbb{Z}
\]
Ответ: \(\left(x, y\right) = \left(k\pi, k\pi + \frac{\pi}{6}\right), \quad k \in \mathbb{Z}\)
Ответ: NaN
Решите систему уравнений: \(\left\{\begin{matrix}
y-x=-\frac{\pi }{3},\\
sinx=2siny.
\end{matrix}\right.\)
Решение №21487: Для решения системы уравнений:
\[
\left\{\begin{matrix}
y - x = -\frac{\pi}{3}, \\
\sin x = 2 \sin y.
\end{matrix}\right.
\]
следуем следующим шагам:
- Из первого уравнения выражаем \( y \) через \( x \):
\[
y = x - \frac{\pi}{3}
\]
- Подставляем \( y = x - \frac{\pi}{3} \) во второе уравнение:
\[
\sin x = 2 \sin \left( x - \frac{\pi}{3} \right)
\]
- Используем формулу синуса разности:
\[
\sin \left( x - \frac{\pi}{3} \right) = \sin x \cos \frac{\pi}{3} - \cos x \sin \frac{\pi}{3}
\]
Зная, что \(\cos \frac{\pi}{3} = \frac{1}{2}\) и \(\sin \frac{\pi}{3} = \frac{\sqrt{3}}{2}\), получаем:
\[
\sin \left( x - \frac{\pi}{3} \right) = \sin x \cdot \frac{1}{2} - \cos x \cdot \frac{\sqrt{3}}{2}
\]
- Подставляем это выражение во второе уравнение:
\[
\sin x = 2 \left( \sin x \cdot \frac{1}{2} - \cos x \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} \right)
\]
\[
\sin x = \sin x - \sqrt{3} \cos x
\]
- Упрощаем уравнение:
\[
\sin x - \sin x = - \sqrt{3} \cos x
\]
\[
0 = - \sqrt{3} \cos x
\]
\[
\cos x = 0
\]
- Находим \( x \) из уравнения \(\cos x = 0\):
\[
x = \frac{\pi}{2} + \pi k, \quad k \in \mathbb{Z}
\]
- Подставляем \( x = \frac{\pi}{2} + \pi k \) в выражение для \( y \):
\[
y = \left( \frac{\pi}{2} + \pi k \right) - \frac{\pi}{3}
\]
\[
y = \frac{\pi}{2} - \frac{\pi}{3} + \pi k
\]
\[
y = \frac{3\pi}{6} - \frac{2\pi}{6} + \pi k
\]
\[
y = \frac{\pi}{6} + \pi k
\]
Таким образом, решение системы уравнений:
\[
\left\{\begin{matrix}
x = \frac{\pi}{2} + \pi k, \\
y = \frac{\pi}{6} + \pi k,
\end{matrix}\right. \quad k \in \mathbb{Z}
\]
Ответ: \(\left\{\begin{matrix}
x = \frac{\pi}{2} + \pi k, \\
y = \frac{\pi}{6} + \pi k,
\end{matrix}\right. \quad k \in \mathbb{Z}\)
Ответ: NaN
Решите систему уравнений: \(\left\{\begin{matrix}
x-y=\frac{3\pi }{2},\\
5cos^{2}x=6siny-1.
\end{matrix}\right.\)
Решение №21488: Решим систему уравнений:
\[\left\{\begin{matrix}
x-y=\frac{3\pi }{2},\\
5\cos^{2}x=6\sin y-1.
\end{matrix}\right.\]
- Из первого уравнения выразим \( y \):
\[ y = x - \frac{3\pi}{2} \]
- Подставим \( y \) во второе уравнение:
\[ 5\cos^{2}x = 6\sin\left(x - \frac{3\pi}{2}\right) - 1 \]
- Используем тригонометрическое тождество \(\sin\left(x - \frac{3\pi}{2}\right) = \cos x\):
\[ 5\cos^{2}x = 6\cos x - 1 \]
- Перепишем уравнение в виде квадратного уравнения относительно \(\cos x\):
\[ 5\cos^{2}x - 6\cos x + 1 = 0 \]
- Решим квадратное уравнение. Для этого найдем дискриминант:
\[ D = b^2 - 4ac = (-6)^2 - 4 \cdot 5 \cdot 1 = 36 - 20 = 16 \]
- Найдем корни квадратного уравнения:
\[ \cos x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{6 \pm 4}{10} \]
\[ \cos x = \frac{6 + 4}{10} = 1 \]
\[ \cos x = \frac{6 - 4}{10} = \frac{1}{5} \]
- Найдем \( x \), используя значения \(\cos x\):
\[ \cos x = 1 \Rightarrow x = 2\pi k, \quad k \in \mathbb{Z} \]
\[ \cos x = \frac{1}{5} \Rightarrow x = \pm \arccos\left(\frac{1}{5}\right) + 2\pi n, \quad n \in \mathbb{Z} \]
- Найдем \( y \) для каждого значения \( x \):
\[ \text{Для } x = 2\pi k: \]
\[ y = 2\pi k - \frac{3\pi}{2} \]
\[ \text{Для } x = \pm \arccos\left(\frac{1}{5}\right) + 2\pi n: \]
\[ y = \pm \arccos\left(\frac{1}{5}\right) + 2\pi n - \frac{3\pi}{2} \]
Ответ:
\[ \left(2\pi k, 2\pi k - \frac{3\pi}{2}\right), k \in \mathbb{Z} \]
\[ \left(\pm \arccos\left(\frac{1}{5}\right) + 2\pi n, \pm \arccos\left(\frac{1}{5}\right) + 2\pi n - \frac{3\pi}{2}\right), n \in \mathbb{Z} \]
Ответ: NaN
Решите систему уравнений: \(\left\{\begin{matrix}
y-x=\frac{5\pi }{2},\\
3sin^{2}x=10cosy-3.
\end{matrix}\right.\)
Решение №21489: Для решения системы уравнений:
\[
\left\{
\begin{matrix}
y - x = \frac{5\pi}{2}, \\
3\sin^2 x = 10\cos y - 3.
\end{matrix}
\right.
\]
Пошаговое решение:
- Из первого уравнения выразим \( y \) через \( x \):
\[
y = x + \frac{5\pi}{2}
\]
- Подставим \( y \) во второе уравнение:
\[
3\sin^2 x = 10\cos\left(x + \frac{5\pi}{2}\right) - 3
\]
- Используем тригонометрическое тождество для косинуса:
\[
\cos\left(x + \frac{5\pi}{2}\right) = \cos\left(x + 2\pi + \frac{\pi}{2}\right) = \cos\left(x + \frac{\pi}{2}\right)
\]
- Используем тождество \(\cos\left(x + \frac{\pi}{2}\right) = -\sin x\):
\[
\cos\left(x + \frac{\pi}{2}\right) = -\sin x
\]
- Подставим это в уравнение:
\[
3\sin^2 x = 10(-\sin x) - 3
\]
\[
3\sin^2 x = -10\sin x - 3
\]
- Перенесём все члены в одну сторону уравнения:
\[
3\sin^2 x + 10\sin x + 3 = 0
\]
- Получим квадратное уравнение относительно \(\sin x\):
\[
3u^2 + 10u + 3 = 0, \quad \text{где } u = \sin x
\]
- Решим квадратное уравнение с помощью формулы для нахождения корней:
\[
u = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}
\]
где \(a = 3\), \(b = 10\), \(c = 3\):
\[
u = \frac{-10 \pm \sqrt{10^2 - 4 \cdot 3 \cdot 3}}{2 \cdot 3}
\]
\[
u = \frac{-10 \pm \sqrt{100 - 36}}{6}
\]
\[
u = \frac{-10 \pm \sqrt{64}}{6}
\]
\[
u = \frac{-10 \pm 8}{6}
\]
- Найдём корни:
\[
u_1 = \frac{-10 + 8}{6} = \frac{-2}{6} = -\frac{1}{3}
\]
\[
u_2 = \frac{-10 - 8}{6} = \frac{-18}{6} = -3
\]
- Так как \(\sin x\) должно быть в диапазоне \([-1, 1]\), то \(\sin x = -3\) невозможно. Остаётся \(\sin x = -\frac{1}{3}\):
\[
\sin x = -\frac{1}{3}
\]
- Найдём \(x\), решая уравнение \(\sin x = -\frac{1}{3}\):
\[
x = \arcsin\left(-\frac{1}{3}\right) + 2k\pi \quad \text{или} \quad x = \pi - \arcsin\left(-\frac{1}{3}\right) + 2k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}
\]
- Подставим \(x\) в первое уравнение для нахождения \(y\):
\[
y = x + \frac{5\pi}{2}
\]
Ответ:
\[
x = \arcsin\left(-\frac{1}{3}\right) + 2k\pi \quad \text{или} \quad x = \pi - \arcsin\left(-\frac{1}{3}\right) + 2k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}
\]
\[
y = x + \frac{5\pi}{2}
\]
Ответ: NaN
Решите систему уравнений: \(\left\{\begin{matrix}
x+y=\frac{\pi }{4},\\
tgx-tgy=2.
\end{matrix}\right.\)
Решение №21490: Для решения системы уравнений:
\[
\left\{
\begin{matrix}
x + y = \frac{\pi}{4}, \\
\tan(x) - \tan(y) = 2.
\end{matrix}
\right.
\]
Рассмотрим следующие шаги:
- Из первого уравнения выразим \( y \) через \( x \):
\[
y = \frac{\pi}{4} - x
\]
- Подставим \( y \) во второе уравнение:
\[
\tan(x) - \tan\left(\frac{\pi}{4} - x\right) = 2
\]
- Используем формулу тангенса разности:
\[
\tan\left(\frac{\pi}{4} - x\right) = \frac{\tan\left(\frac{\pi}{4}\right) - \tan(x)}{1 + \tan\left(\frac{\pi}{4}\right) \tan(x)}
\]
Зная, что \(\tan\left(\frac{\pi}{4}\right) = 1\), получаем:
\[
\tan\left(\frac{\pi}{4} - x\right) = \frac{1 - \tan(x)}{1 + \tan(x)}
\]
- Подставим это выражение во второе уравнение:
\[
\tan(x) - \frac{1 - \tan(x)}{1 + \tan(x)} = 2
\]
- Пусть \( t = \tan(x) \). Тогда уравнение примет вид:
\[
t - \frac{1 - t}{1 + t} = 2
\]
- Приведем дроб к общему знаменателю и упростим:
\[
t - \frac{1 - t}{1 + t} = 2 \implies t(1 + t) - (1 - t) = 2(1 + t)
\]
\[
t + t^2 - 1 + t = 2 + 2t
\]
\[
t^2 + 2t - 1 = 2 + 2t
\]
\[
t^2 - 3 = 0
\]
- Решим квадратное уравнение:
\[
t^2 = 3 \implies t = \pm \sqrt{3}
\]
- Таким образом, \(\tan(x) = \sqrt{3}\) или \(\tan(x) = -\sqrt{3}\). Рассмотрим каждый случай отдельно:
- Если \(\tan(x) = \sqrt{3}\), то \( x = \frac{\pi}{3} + k\pi \) для некоторого целого \( k \).
- Если \(\tan(x) = -\sqrt{3}\), то \( x = -\frac{\pi}{3} + k\pi \) для некоторого целого \( k \).
- Подставим \( x \) в первое уравнение и найдем \( y \):
- Для \( x = \frac{\pi}{3} + k\pi \):
\[
y = \frac{\pi}{4} - \left(\frac{\pi}{3} + k\pi\right) = \frac{\pi}{4} - \frac{\pi}{3} - k\pi = \frac{\pi}{12} - k\pi
\]
- Для \( x = -\frac{\pi}{3} + k\pi \):
\[
y = \frac{\pi}{4} - \left(-\frac{\pi}{3} + k\pi\right) = \frac{\pi}{4} + \frac{\pi}{3} - k\pi = \frac{7\pi}{12} - k\pi
\]
Таким образом, решения системы уравнений:
\[
\left\{
\begin{matrix}
x = \frac{\pi}{3} + k\pi, \\
y = \frac{\pi}{12} - k\pi
\end{matrix}
\right.
\]
или
\[
\left\{
\begin{matrix}
x = -\frac{\pi}{3} + k\pi, \\
y = \frac{7\pi}{12} - k\pi
\end{matrix}
\right.
\]
где \( k \) — целое число.
Ответ: NaN
Решите систему уравнений: \(\left\{\begin{matrix}
x+y=\frac{3\pi }{4},\\
tgy-tgx=2.
\end{matrix}\right.\)
Решение №21491: Для решения системы уравнений:
\[
\left\{\begin{matrix}
x + y = \frac{3\pi}{4}, \\
\tan y - \tan x = 2.
\end{matrix}\right.
\]
мы будем следовать следующим шагам:
- Выразим \( y \) из первого уравнения:
\[
y = \frac{3\pi}{4} - x
\]
- Подставим \( y \) во второе уравнение:
\[
\tan\left(\frac{3\pi}{4} - x\right) - \tan x = 2
\]
- Используем формулу для тангенса разности углов:
\[
\tan\left(\frac{3\pi}{4} - x\right) = \frac{\tan\frac{3\pi}{4} - \tan x}{1 + \tan\frac{3\pi}{4} \tan x}
\]
Знаем, что \(\tan\frac{3\pi}{4} = -1\), так как \(\tan(\pi - \theta) = -\tan\theta\). Поэтому:
\[
\tan\left(\frac{3\pi}{4} - x\right) = \frac{-1 - \tan x}{1 - \tan x}
\]
- Подставим это в уравнение:
\[
\frac{-1 - \tan x}{1 - \tan x} - \tan x = 2
\]
Умножим обе части на \(1 - \tan x\):
\[
-1 - \tan x - \tan x (1 - \tan x) = 2(1 - \tan x)
\]
Раскроем скобки:
\[
-1 - \tan x - \tan x + \tan^2 x = 2 - 2\tan x
\]
Перенесем все члены в одну сторону:
\[
\tan^2 x - 4\tan x + 3 = 0
\]
- Решим квадратное уравнение:
\[
\tan^2 x - 4\tan x + 3 = 0
\]
Это квадратное уравнение вида \(ax^2 + bx + c = 0\) с \(a = 1\), \(b = -4\), \(c = 3\). Решим его с помощью формулы для нахождения корней:
\[
\tan x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}
\]
Подставим значения:
\[
\tan x = \frac{4 \pm \sqrt{16 - 12}}{2} = \frac{4 \pm 2}{2}
\]
Получим два корня:
\[
\tan x = 3 \quad \text{или} \quad \tan x = 1
\]
- Найдем \( x \) и \( y \) для каждого из корней:
- Для \(\tan x = 1\):
\[
x = \arctan(1) = \frac{\pi}{4}
\]
Тогда:
\[
y = \frac{3\pi}{4} - \frac{\pi}{4} = \frac{2\pi}{4} = \frac{\pi}{2}
\]
- Для \(\tan x = 3\):
\[
x = \arctan(3)
\]
Тогда:
\[
y = \frac{3\pi}{4} - \arctan(3)
\]
Ответ: \(\left( \frac{\pi}{4}, \frac{\pi}{2} \right)\) или \(\left( \arctan(3), \frac{3\pi}{4} - \arctan(3) \right)\)
Ответ: NaN
Решите систему уравнений: \(\left\{\begin{matrix}
x+y=\frac{\pi }{6},\\
5(sin2x+sin2y)=2(1+cos^{2}(x-y)).
\end{matrix}\right.\)
Решение №21492: Для решения системы уравнений:
\[
\left\{
\begin{matrix}
x + y = \frac{\pi}{6}, \\
5(\sin 2x + \sin 2y) = 2(1 + \cos^2(x - y)).
\end{matrix}
\right.
\]
последовательно выполним следующие шаги:
- Выразим \( y \) из первого уравнения:
\[
y = \frac{\pi}{6} - x
\]
- Подставим \( y \) во второе уравнение:
\[
5(\sin 2x + \sin 2\left(\frac{\pi}{6} - x\right)) = 2(1 + \cos^2(x - \left(\frac{\pi}{6} - x\right)))
\]
- Упростим выражение \(\sin 2\left(\frac{\pi}{6} - x\right)\):
\[
\sin 2\left(\frac{\pi}{6} - x\right) = \sin\left(\frac{\pi}{3} - 2x\right)
\]
- Используем формулу суммы синусов:
\[
\sin 2x + \sin\left(\frac{\pi}{3} - 2x\right) = 2 \sin\left(\frac{2x + \frac{\pi}{3} - 2x}{2}\right) \cos\left(\frac{2x - \left(\frac{\pi}{3} - 2x\right)}{2}\right)
\]
\[
= 2 \sin\left(\frac{\pi}{3}\right) \cos\left(\frac{\pi}{3} - 2x\right)
\]
- Подставим это в уравнение:
\[
5 \cdot 2 \sin\left(\frac{\pi}{3}\right) \cos\left(\frac{\pi}{3} - 2x\right) = 2(1 + \cos^2(2x - \frac{\pi}{6}))
\]
- Упростим \(\sin\left(\frac{\pi}{3}\right) = \frac{\sqrt{3}}{2}\):
\[
5 \cdot 2 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} \cos\left(\frac{\pi}{3} - 2x\right) = 2(1 + \cos^2(2x - \frac{\pi}{6}))
\]
\[
5 \sqrt{3} \cos\left(\frac{\pi}{3} - 2x\right) = 2(1 + \cos^2(2x - \frac{\pi}{6}))
\]
- Упростим \(\cos\left(\frac{\pi}{3} - 2x\right)\):
\[
\cos\left(\frac{\pi}{3} - 2x\right) = \cos\left(2x - \frac{\pi}{3}\right)
\]
- Подставим это в уравнение:
\[
5 \sqrt{3} \cos\left(2x - \frac{\pi}{3}\right) = 2(1 + \cos^2(2x - \frac{\pi}{6}))
\]
- Упростим \(\cos^2(2x - \frac{\pi}{6})\):
\[
\cos^2(2x - \frac{\pi}{6}) = \frac{1 + \cos(2(2x - \frac{\pi}{6}))}{2}
\]
- Подставим это в уравнение:
\[
5 \sqrt{3} \cos\left(2x - \frac{\pi}{3}\right) = 2\left(1 + \frac{1 + \cos(4x - \frac{\pi}{3})}{2}\right)
\]
\[
5 \sqrt{3} \cos\left(2x - \frac{\pi}{3}\right) = 2 + 1 + \cos(4x - \frac{\pi}{3})
\]
\[
5 \sqrt{3} \cos\left(2x - \frac{\pi}{3}\right) = 3 + \cos(4x - \frac{\pi}{3})
\]
- Рассмотрим два случая:
- Случай 1: \(\cos\left(2x - \frac{\pi}{3}\right) = 0\):
\[
\cos\left(2x - \frac{\pi}{3}\right) = 0 \implies 2x - \frac{\pi}{3} = \frac{\pi}{2} + k\pi \implies 2x = \frac{\pi}{2} + \frac{\pi}{3} + k\pi
\]
\[
2x = \frac{5\pi}{6} + k\pi \implies x = \frac{5\pi}{12} + \frac{k\pi}{2}
\]
\[
y = \frac{\pi}{6} - x = \frac{\pi}{6} - \left(\frac{5\pi}{12} + \frac{k\pi}{2}\right) = -\frac{\pi}{4} - \frac{k\pi}{2}
\]
- Случай 2: \(\cos\left(2x - \frac{\pi}{3}\right) = 1\):
\[
\cos\left(2x - \frac{\pi}{3}\right) = 1 \implies 2x - \frac{\pi}{3} = 2k\pi \implies 2x = \frac{\pi}{3} + 2k\pi
\]
\[
x = \frac{\pi}{6} + k\pi
\]
\[
y = \frac{\pi}{6} - x = \frac{\pi}{6} - \left(\frac{\pi}{6} + k\pi\right) = -k\pi
\]
Ответ: \((x, y) = \left(\frac{5\pi}{12} + \frac{k\pi}{2}, -\frac{\pi}{4} - \frac{k\pi}{2}\right)\) или \((x, y) = \left(\frac{\pi}{6} + k\pi, -k\pi\right)\), где \(k\) — целое число.
Ответ: NaN
Решите систему уравнений: \(\left\{\begin{matrix}
x-y=-\frac{1}{3},\\
cos^{2}\pi x-sin^{2}\pi x=\frac{1}{2}.
\end{matrix}\right.\)
Решение №21493: Для решения системы уравнений:
\[
\left\{
\begin{matrix}
x - y = -\frac{1}{3}, \\
\cos^2 \pi x - \sin^2 \pi x = \frac{1}{2}.
\end{matrix}
\right.
\]
следуйте следующим шагам:
- Рассмотрим первое уравнение:
\[
x - y = -\frac{1}{3}
\]
Выразим \( y \) через \( x \):
\[
y = x + \frac{1}{3}
\]
- Рассмотрим второе уравнение:
\[
\cos^2 \pi x - \sin^2 \pi x = \frac{1}{2}
\]
Используем тригонометрическую идентичность для косинуса двойного угла:
\[
\cos 2\pi x = \cos^2 \pi x - \sin^2 \pi x
\]
Таким образом, уравнение принимает вид:
\[
\cos 2\pi x = \frac{1}{2}
\]
- Решим уравнение \(\cos 2\pi x = \frac{1}{2}\):
\[
2\pi x = \pm \frac{\pi}{3} + 2\pi k \quad \text{где} \quad k \in \mathbb{Z}
\]
Разделим на \(2\pi\):
\[
x = \pm \frac{1}{6} + k \quad \text{где} \quad k \in \mathbb{Z}
\]
- Подставим \( x \) в выражение для \( y \):
\[
y = \left( \pm \frac{1}{6} + k \right) + \frac{1}{3}
\]
Упростим:
\[
y = \pm \frac{1}{6} + \frac{1}{3} + k = \pm \frac{1}{6} + \frac{2}{6} + k = \pm \frac{1}{6} + \frac{1}{2} + k
\]
- Таким образом, решения системы уравнений:
\[
\left\{
\begin{matrix}
x = \pm \frac{1}{6} + k, \\
y = \pm \frac{1}{6} + \frac{1}{2} + k,
\end{matrix}
\right.
\]
где \( k \in \mathbb{Z} \).
Ответ:
\[
\left( \pm \frac{1}{6} + k, \pm \frac{1}{6} + \frac{1}{2} + k \right), \quad k \in \mathbb{Z}
\]
Ответ: NaN
Решите систему уравнений: \(\left\{\begin{matrix}
x+y=-\frac{4\pi }{3},\\
sinxsiny=\frac{3}{4}.
\end{matrix}\right.\)
Решение №21494: Для решения системы уравнений:
\[
\left\{
\begin{matrix}
x + y = -\frac{4\pi}{3}, \\
\sin x \sin y = \frac{3}{4}.
\end{matrix}
\right.
\]
следуем следующим шагам:
- Из первого уравнения выражаем \( y \) через \( x \):
\[
y = -\frac{4\pi}{3} - x
\]
- Подставляем \( y \) во второе уравнение:
\[
\sin x \sin \left( -\frac{4\pi}{3} - x \right) = \frac{3}{4}
\]
- Используем свойство синуса: \(\sin(-a) = -\sin(a)\):
\[
\sin x \left( -\sin \left( \frac{4\pi}{3} + x \right) \right) = \frac{3}{4}
\]
- Используем периодичность синуса: \(\sin \left( \frac{4\pi}{3} + x \right) = \sin \left( x + \frac{4\pi}{3} \right)\):
\[
-\sin x \sin \left( x + \frac{4\pi}{3} \right) = \frac{3}{4}
\]
- Используем формулу для синуса суммы углов: \(\sin(a + b) = \sin a \cos b + \cos a \sin b\):
\[
-\sin x \left( \sin x \cos \frac{4\pi}{3} + \cos x \sin \frac{4\pi}{3} \right) = \frac{3}{4}
\]
- Подставляем значения \(\cos \frac{4\pi}{3} = -\frac{1}{2}\) и \(\sin \frac{4\pi}{3} = -\frac{\sqrt{3}}{2}\):
\[
-\sin x \left( \sin x \left( -\frac{1}{2} \right) + \cos x \left( -\frac{\sqrt{3}}{2} \right) \right) = \frac{3}{4}
\]
- Упрощаем выражение:
\[
-\sin x \left( -\frac{1}{2} \sin x - \frac{\sqrt{3}}{2} \cos x \right) = \frac{3}{4}
\]
\[
\sin x \left( \frac{1}{2} \sin x + \frac{\sqrt{3}}{2} \cos x \right) = \frac{3}{4}
\]
- Раскрываем скобки:
\[
\frac{1}{2} \sin^2 x + \frac{\sqrt{3}}{2} \sin x \cos x = \frac{3}{4}
\]
- Используем формулу двойного угла для синуса: \(\sin 2x = 2 \sin x \cos x\):
\[
\frac{1}{2} \sin^2 x + \frac{\sqrt{3}}{4} \sin 2x = \frac{3}{4}
\]
- Подставляем \(\sin^2 x = 1 - \cos^2 x\):
\[
\frac{1}{2} (1 - \cos^2 x) + \frac{\sqrt{3}}{4} \sin 2x = \frac{3}{4}
\]
- Упрощаем уравнение:
\[
\frac{1}{2} - \frac{1}{2} \cos^2 x + \frac{\sqrt{3}}{4} \sin 2x = \frac{3}{4}
\]
\[
-\frac{1}{2} \cos^2 x + \frac{\sqrt{3}}{4} \sin 2x = \frac{1}{4}
\]
- Умножаем все на 4:
\[
-2 \cos^2 x + \sqrt{3} \sin 2x = 1
\]
- Решаем полученное уравнение для \( x \). Для этого можно использовать графический метод или численные методы, чтобы найти значения \( x \), удовлетворяющие уравнению.
- Подставляем найденные значения \( x \) в первое уравнение, чтобы найти соответствующие значения \( y \).
Ответ: Решение системы уравнений требует численных методов или графического анализа для нахождения точных значений \( x \) и \( y \).
Ответ: NaN
Решите систему уравнений: \(\left\{\begin{matrix}
x-y=-\frac{\pi }{3},\\
ctgxctgy=\frac{1}{3}.
\end{matrix}\right.\)
Решение №21495: Для решения системы уравнений:
\[
\left\{
\begin{matrix}
x - y = -\frac{\pi}{3}, \\
\operatorname{ctg} x \cdot \operatorname{ctg} y = \frac{1}{3}.
\end{matrix}
\right.
\]
следуем пошаговому плану:
- Решим первое уравнение \(x - y = -\frac{\pi}{3}\) относительно \(y\):
\[
y = x + \frac{\pi}{3}
\]
- Подставим \(y = x + \frac{\pi}{3}\) во второе уравнение:
\[
\operatorname{ctg} x \cdot \operatorname{ctg} \left(x + \frac{\pi}{3}\right) = \frac{1}{3}
\]
- Используем формулу для котангенса суммы углов:
\[
\operatorname{ctg} \left(x + \frac{\pi}{3}\right) = \frac{\operatorname{ctg} x \cdot \operatorname{ctg} \frac{\pi}{3} - 1}{\operatorname{ctg} x + \operatorname{ctg} \frac{\pi}{3}}
\]
Здесь \(\operatorname{ctg} \frac{\pi}{3} = \frac{1}{\sqrt{3}}\), тогда:
\[
\operatorname{ctg} \left(x + \frac{\pi}{3}\right) = \frac{\operatorname{ctg} x \cdot \frac{1}{\sqrt{3}} - 1}{\operatorname{ctg} x + \frac{1}{\sqrt{3}}}
\]
- Подставим это выражение в уравнение:
\[
\operatorname{ctg} x \cdot \frac{\operatorname{ctg} x \cdot \frac{1}{\sqrt{3}} - 1}{\operatorname{ctg} x + \frac{1}{\sqrt{3}}} = \frac{1}{3}
\]
- Упростим уравнение:
\[
\operatorname{ctg} x \cdot \left(\frac{\operatorname{ctg} x - \sqrt{3}}{\sqrt{3} \operatorname{ctg} x + 1}\right) = \frac{1}{3}
\]
\[
\frac{\operatorname{ctg}^2 x - \operatorname{ctg} x \cdot \sqrt{3}}{\sqrt{3} \operatorname{ctg} x + 1} = \frac{1}{3}
\]
- Умножим обе части уравнения на \(3(\sqrt{3} \operatorname{ctg} x + 1)\):
\[
3(\operatorname{ctg}^2 x - \operatorname{ctg} x \cdot \sqrt{3}) = \sqrt{3} \operatorname{ctg} x + 1
\]
\[
3 \operatorname{ctg}^2 x - 3 \operatorname{ctg} x \cdot \sqrt{3} = \sqrt{3} \operatorname{ctg} x + 1
\]
- Перенесем все члены в одну сторону уравнения:
\[
3 \operatorname{ctg}^2 x - 4 \operatorname{ctg} x \cdot \sqrt{3} - 1 = 0
\]
- Решим квадратное уравнение относительно \(\operatorname{ctg} x\):
\[
\operatorname{ctg} x = \frac{4 \sqrt{3} \pm \sqrt{(4 \sqrt{3})^2 + 4 \cdot 3 \cdot 1}}{2 \cdot 3}
\]
\[
\operatorname{ctg} x = \frac{4 \sqrt{3} \pm \sqrt{48 + 12}}{6}
\]
\[
\operatorname{ctg} x = \frac{4 \sqrt{3} \pm \sqrt{60}}{6}
\]
\[
\operatorname{ctg} x = \frac{4 \sqrt{3} \pm 2 \sqrt{15}}{6}
\]
\[
\operatorname{ctg} x = \frac{2 \sqrt{3} \pm \sqrt{15}}{3}
\]
- Найдем значения \(x\):
\[
x = \operatorname{arcctg} \left(\frac{2 \sqrt{3} + \sqrt{15}}{3}\right) + \pi k, \quad k \in \mathbb{Z}
\]
\[
x = \operatorname{arcctg} \left(\frac{2 \sqrt{3} - \sqrt{15}}{3}\right) + \pi k, \quad k \in \mathbb{Z}
\]
- Найдем соответствующие значения \(y\):
\[
y = \operatorname{arcctg} \left(\frac{2 \sqrt{3} + \sqrt{15}}{3}\right) + \frac{\pi}{3} + \pi k, \quad k \in \mathbb{Z}
\]
\[
y = \operatorname{arcctg} \left(\frac{2 \sqrt{3} - \sqrt{15}}{3}\right) + \frac{\pi}{3} + \pi k, \quad k \in \mathbb{Z}
\]
Ответ:
\[
\left(x_1, y_1\right) = \left(\operatorname{arcctg} \left(\frac{2 \sqrt{3} + \sqrt{15}}{3}\right) + \pi k, \operatorname{arcctg} \left(\frac{2 \sqrt{3} + \sqrt{15}}{3}\right) + \frac{\pi}{3} + \pi k\right), \quad k \in \mathbb{Z}
\]
\[
\left(x_2, y_2\right) = \left(\operatorname{arcctg} \left(\frac{2 \sqrt{3} - \sqrt{15}}{3}\right) + \pi k, \operatorname{arcctg} \left(\frac{2 \sqrt{3} - \sqrt{15}}{3}\right) + \frac{\pi}{3} + \pi k\right), \quad k \in \mathbb{Z}
\]
Ответ: NaN
Решите систему уравнений: \(\left\{\begin{matrix}
sin(x+y)=\frac{1}{2},\\
tg(x-y)=1.
\end{matrix}\right.\)
Решение №21496: Для решения системы уравнений:
\[
\left\{\begin{matrix}
\sin(x + y) = \frac{1}{2}, \\
\tan(x - y) = 1.
\end{matrix}\right.
\]
следуем пошагово:
- Рассмотрим первое уравнение:
\[
\sin(x + y) = \frac{1}{2}
\]
Известно, что \(\sin(\theta) = \frac{1}{2}\) при \(\theta = \frac{\pi}{6} + 2k\pi\) или \(\theta = \frac{5\pi}{6} + 2k\pi\), где \(k\) — целое число. Следовательно,
\[
x + y = \frac{\pi}{6} + 2k\pi \quad \text{или} \quad x + y = \frac{5\pi}{6} + 2k\pi
\]
- Рассмотрим второе уравнение:
\[
\tan(x - y) = 1
\]
Известно, что \(\tan(\theta) = 1\) при \(\theta = \frac{\pi}{4} + m\pi\), где \(m\) — целое число. Следовательно,
\[
x - y = \frac{\pi}{4} + m\pi
\]
- Теперь у нас есть две системы уравнений:
\[
\left\{\begin{matrix}
x + y = \frac{\pi}{6} + 2k\pi, \\
x - y = \frac{\pi}{4} + m\pi,
\end{matrix}\right.
\quad \text{или} \quad
\left\{\begin{matrix}
x + y = \frac{5\pi}{6} + 2k\pi, \\
x - y = \frac{\pi}{4} + m\pi.
\end{matrix}\right.
\]
- Решим первую систему:
\[
\left\{\begin{matrix}
x + y = \frac{\pi}{6} + 2k\pi, \\
x - y = \frac{\pi}{4} + m\pi.
\end{matrix}\right.
\]
Сложим уравнения:
\[
(x + y) + (x - y) = \left(\frac{\pi}{6} + 2k\pi\right) + \left(\frac{\pi}{4} + m\pi\right)
\]
\[
2x = \frac{\pi}{6} + \frac{\pi}{4} + 2k\pi + m\pi
\]
\[
2x = \frac{2\pi + 3\pi}{12} + 2k\pi + m\pi = \frac{5\pi}{12} + (2k + m)\pi
\]
\[
x = \frac{5\pi}{24} + \frac{(2k + m)\pi}{2}
\]
Теперь выразим \(y\):
\[
x + y = \frac{\pi}{6} + 2k\pi
\]
\[
y = \frac{\pi}{6} + 2k\pi - x
\]
\[
y = \frac{\pi}{6} + 2k\pi - \left(\frac{5\pi}{24} + \frac{(2k + m)\pi}{2}\right)
\]
\[
y = \frac{4\pi}{24} - \frac{5\pi}{24} + 2k\pi - \frac{(2k + m)\pi}{2}
\]
\[
y = -\frac{\pi}{24} + 2k\pi - \frac{(2k + m)\pi}{2}
\]
\[
y = -\frac{\pi}{24} + \frac{(4k - 2k - m)\pi}{2}
\]
\[
y = -\frac{\pi}{24} + \frac{(2k - m)\pi}{2}
\]
- Решим вторую систему:
\[
\left\{\begin{matrix}
x + y = \frac{5\pi}{6} + 2k\pi, \\
x - y = \frac{\pi}{4} + m\pi.
\end{matrix}\right.
\]
Сложим уравнения:
\[
(x + y) + (x - y) = \left(\frac{5\pi}{6} + 2k\pi\right) + \left(\frac{\pi}{4} + m\pi\right)
\]
\[
2x = \frac{5\pi}{6} + \frac{\pi}{4} + 2k\pi + m\pi
\]
\[
2x = \frac{10\pi + 3\pi}{12} + 2k\pi + m\pi = \frac{13\pi}{12} + (2k + m)\pi
\]
\[
x = \frac{13\pi}{24} + \frac{(2k + m)\pi}{2}
\]
Теперь выразим \(y\):
\[
x + y = \frac{5\pi}{6} + 2k\pi
\]
\[
y = \frac{5\pi}{6} + 2k\pi - x
\]
\[
y = \frac{5\pi}{6} + 2k\pi - \left(\frac{13\pi}{24} + \frac{(2k + m)\pi}{2}\right)
\]
\[
y = \frac{20\pi}{24} - \frac{13\pi}{24} + 2k\pi - \frac{(2k + m)\pi}{2}
\]
\[
y = \frac{7\pi}{24} + 2k\pi - \frac{(2k + m)\pi}{2}
\]
\[
y = \frac{7\pi}{24} + \frac{(4k - 2k - m)\pi}{2}
\]
\[
y = \frac{7\pi}{24} + \frac{(2k - m)\pi}{2}
\]
- Таким образом, решения системы уравнений:
\[
\left\{\begin{matrix}
x = \frac{5\pi}{24} + \frac{(2k + m)\pi}{2}, \\
y = -\frac{\pi}{24} + \frac{(2k - m)\pi}{2},
\end{matrix}\right.
\quad \text{или} \quad
\left\{\begin{matrix}
x = \frac{13\pi}{24} + \frac{(2k + m)\pi}{2}, \\
y = \frac{7\pi}{24} + \frac{(2k - m)\pi}{2}.
\end{matrix}\right.
\]
Ответ:
\[
\left\{\begin{matrix}
x = \frac{5\pi}{24} + \frac{(2k + m)\pi}{2}, \\
y = -\frac{\pi}{24} + \frac{(2k - m)\pi}{2},
\end{matrix}\right.
\quad \text{или} \quad
\left\{\begin{matrix}
x = \frac{13\pi}{24} + \frac{(2k + m)\pi}{2}, \\
y = \frac{7\pi}{24} + \frac{(2k - m)\pi}{2}.
\end{matrix}\right.
\]
Ответ: NaN
Решите систему уравнений: \(\left\{\begin{matrix}
sinxsiny=\frac{3}{4},\\
tgxtgy=3.
\end{matrix}\right.\)
Решение №21497: Для решения системы уравнений \(\left\{\begin{matrix}
\sin x \sin y = \frac{3}{4}, \\
\operatorname{tg} x \operatorname{tg} y = 3.
\end{matrix}\right.\) пошагово:
- Перепишем систему уравнений:
\(\left\{\begin{matrix}
\sin x \sin y = \frac{3}{4}, \\
\operatorname{tg} x \operatorname{tg} y = 3.
\end{matrix}\right.\)
- Вспомним, что \(\operatorname{tg} x = \frac{\sin x}{\cos x}\) и \(\operatorname{tg} y = \frac{\sin y}{\cos y}\). Тогда второе уравнение можно переписать как:
\(\frac{\sin x \sin y}{\cos x \cos y} = 3\)
- Из первого уравнения знаем, что \(\sin x \sin y = \frac{3}{4}\). Подставим это значение во второе уравнение:
\(\frac{\frac{3}{4}}{\cos x \cos y} = 3\)
- Решим уравнение для \(\cos x \cos y\):
\(\frac{3}{4 \cos x \cos y} = 3\)
\(\cos x \cos y = \frac{1}{4}\)
- Теперь имеем систему:
\(\left\{\begin{matrix}
\sin x \sin y = \frac{3}{4}, \\
\cos x \cos y = \frac{1}{4}.
\end{matrix}\right.\)
- Используем формулу для произведения синусов и косинусов:
\(\cos(x - y) = \cos x \cos y + \sin x \sin y\)
\(\cos(x - y) = \frac{1}{4} + \frac{3}{4} = 1\)
- Так как \(\cos(x - y) = 1\), то \(x - y = 2k\pi\), где \(k\) — целое число.
- Используем формулу для произведения синусов и косинусов:
\(\cos(x + y) = \cos x \cos y - \sin x \sin y\)
\(\cos(x + y) = \frac{1}{4} - \frac{3}{4} = -\frac{1}{2}\)
- Так как \(\cos(x + y) = -\frac{1}{2}\), то \(x + y = \frac{2\pi}{3} + 2l\pi\) или \(x + y = -\frac{2\pi}{3} + 2l\pi\), где \(l\) — целое число.
- Решим систему линейных уравнений:
\(\left\{\begin{matrix}
x - y = 2k\pi, \\
x + y = \frac{2\pi}{3} + 2l\pi.
\end{matrix}\right.\)
- Сложим и вычтем уравнения:
\(2x = \frac{2\pi}{3} + 2l\pi + 2k\pi\)
\(x = \frac{\pi}{3} + (k + l)\pi\)
- Подставим \(x\) во второе уравнение:
\(\left(\frac{\pi}{3} + (k + l)\pi\right) + y = \frac{2\pi}{3} + 2l\pi\)
\(y = \frac{\pi}{3} + (l - k)\pi\)
- Таким образом, решение системы:
\(\left\{\begin{matrix}
x = \frac{\pi}{3} + (k + l)\pi, \\
y = \frac{\pi}{3} + (l - k)\pi,
\end{matrix}\right.\)
где \(k\) и \(l\) — целые числа.
Ответ: \(\left\{\begin{matrix}
x = \frac{\pi}{3} + (k + l)\pi, \\
y = \frac{\pi}{3} + (l - k)\pi,
\end{matrix}\right.\)
Ответ: NaN
Решите систему уравнений: \(\left\{\begin{matrix}
sinx+siny=\frac{3}{2},\\
cosx+cosy=\frac{\sqrt{3}}{2}.
\end{matrix}\right.\)
Решение №21498: Для решения системы уравнений:
\[
\left\{\begin{matrix}
\sin x + \sin y = \frac{3}{2}, \\
\cos x + \cos y = \frac{\sqrt{3}}{2}.
\end{matrix}\right.
\]
Мы будем использовать тригонометрические тождества и метод суммы углов.
1. **Возведение уравнений в квадрат:**
\[
(\sin x + \sin y)^2 = \left(\frac{3}{2}\right)^2
\]
\[
(\cos x + \cos y)^2 = \left(\frac{\sqrt{3}}{2}\right)^2
\]
Это даёт:
\[
\sin^2 x + 2 \sin x \sin y + \sin^2 y = \frac{9}{4}
\]
\[
\cos^2 x + 2 \cos x \cos y + \cos^2 y = \frac{3}{4}
\]
2. **Сложение уравнений:**
\[
\sin^2 x + \sin^2 y + 2 \sin x \sin y + \cos^2 x + \cos^2 y + 2 \cos x \cos y = \frac{9}{4} + \frac{3}{4}
\]
Используя основное тригонометрическое тождество \(\sin^2 x + \cos^2 x = 1\) и \(\sin^2 y + \cos^2 y = 1\):
\[
1 + 1 + 2 (\sin x \sin y + \cos x \cos y) = 3
\]
\[
2 + 2 (\sin x \sin y + \cos x \cos y) = 3
\]
\[
2 (\sin x \sin y + \cos x \cos y) = 1
\]
\[
\sin x \sin y + \cos x \cos y = \frac{1}{2}
\]
3. **Использование тождества для косинуса разности:**
\[
\cos (x - y) = \cos x \cos y + \sin x \sin y = \frac{1}{2}
\]
Это даёт:
\[
x - y = \pm \frac{\pi}{3} + 2\pi k, \quad k \in \mathbb{Z}
\]
4. **Решение системы:**
Рассмотрим два случая:
**Случай 1:** \(x - y = \frac{\pi}{3} + 2\pi k\)
Подставим \(y = x - \frac{\pi}{3} - 2\pi k\) в исходные уравнения:
\[
\sin x + \sin (x - \frac{\pi}{3} - 2\pi k) = \frac{3}{2}
\]
Используем формулу для синуса разности:
\[
\sin (x - \frac{\pi}{3} - 2\pi k) = \sin x \cos \left(\frac{\pi}{3} + 2\pi k\right) - \cos x \sin \left(\frac{\pi}{3} + 2\pi k\right)
\]
\[
\sin (x - \frac{\pi}{3} - 2\pi k) = \sin x \cdot \frac{1}{2} - \cos x \cdot \frac{\sqrt{3}}{2}
\]
Подставляем обратно:
\[
\sin x + \sin x \cdot \frac{1}{2} - \cos x \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{3}{2}
\]
\[
\frac{3}{2} \sin x - \frac{\sqrt{3}}{2} \cos x = \frac{3}{2}
\]
\[
3 \sin x - \sqrt{3} \cos x = 3
\]
Решаем систему:
\[
\sin x = \frac{\sqrt{3}}{2}, \quad \cos x = \frac{1}{2}
\]
\[
x = \frac{\pi}{3} + 2\pi m, \quad m \in \mathbb{Z}
\]
\[
y = x - \frac{\pi}{3} - 2\pi k = 2\pi (m - k), \quad m, k \in \mathbb{Z}
\]
**Случай 2:** \(x - y = -\frac{\pi}{3} + 2\pi k\)
Подставим \(y = x + \frac{\pi}{3} - 2\pi k\) в исходные уравнения:
\[
\sin x + \sin (x + \frac{\pi}{3} - 2\pi k) = \frac{3}{2}
\]
Используем формулу для синуса суммы:
\[
\sin (x + \frac{\pi}{3} - 2\pi k) = \sin x \cos \left(\frac{\pi}{3} - 2\pi k\right) + \cos x \sin \left(\frac{\pi}{3} - 2\pi k\right)
\]
\[
\sin (x + \frac{\pi}{3} - 2\pi k) = \sin x \cdot \frac{1}{2} + \cos x \cdot \frac{\sqrt{3}}{2}
\]
Подставляем обратно:
\[
\sin x + \sin x \cdot \frac{1}{2} + \cos x \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{3}{2}
\]
\[
\frac{3}{2} \sin x + \frac{\sqrt{3}}{2} \cos x = \frac{3}{2}
\]
\[
3 \sin x + \sqrt{3} \cos x = 3
\]
Решаем систему:
\[
\sin x = \frac{\sqrt{3}}{2}, \quad \cos x = \frac{1}{2}
\]
\[
x = \frac{\pi}{3} + 2\pi m, \quad m \in \mathbb{Z}
\]
\[
y = x + \frac{\pi}{3} - 2\pi k = \frac{2\pi}{3} + 2\pi (m - k), \quad m, k \in \mathbb{Z}
\]
Таким образом, решения системы уравнений:
\[
x = \frac{\pi}{3} + 2\pi m, \quad y = 2\pi (m - k), \quad m, k \in \mathbb{Z}
\]
\[
x = \frac{\pi}{3} + 2\pi m, \quad y = \frac{2\pi}{3} + 2\pi (m - k), \quad m, k \in \mathbb{Z}
\]
Ответ:
\[
\left\{\begin{matrix}
x = \frac{\pi}{3} + 2\pi m, \\
y = 2\pi (m - k),
\end{matrix}\right.
\]
или
\[
\left\{\begin{matrix}
x = \frac{\pi}{3} + 2\pi m, \\
y = \frac{2\pi}{3} + 2\pi (m - k),
\end{matrix}\right.
\]
где \(m, k \in \mathbb{Z}\).
Ответ: NaN
Решите систему уравнений: \(\left\{\begin{matrix}
sinxcosy=0,36,\\
sinxsiny=0,36.
\end{matrix}\right.\)
Решение №21499: Конечно, давайте решим систему уравнений пошагово:
- Исходная система уравнений:
\(\left\{\begin{matrix}
\sin x \cos y = 0.36, \\
\sin x \sin y = 0.36.
\end{matrix}\right.\)
- Разделим первое уравнение на второе:
\(\frac{\sin x \cos y}{\sin x \sin y} = \frac{0.36}{0.36}\)
- Упрощаем выражение:
\(\frac{\cos y}{\sin y} = 1\)
- Это означает, что:
\(\cot y = 1\)
- Так как \(\cot y = \frac{1}{\tan y}\), получаем:
\(\tan y = 1\)
- Отсюда находим:
\(y = \frac{\pi}{4} + \pi k\), где \(k\) — целое число.
- Теперь подставим \(y\) во второе уравнение системы:
\(\sin x \sin \left(\frac{\pi}{4} + \pi k\right) = 0.36\)
- Поскольку \(\sin \left(\frac{\pi}{4} + \pi k\right) = (-1)^k \cdot \frac{\sqrt{2}}{2}\), получаем:
\(\sin x \cdot (-1)^k \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} = 0.36\)
- Упрощаем:
\(\sin x = 0.36 \cdot \frac{2}{\sqrt{2}} \cdot (-1)^k\)
- Так как \(\frac{2}{\sqrt{2}} = \sqrt{2}\), получаем:
\(\sin x = 0.36 \cdot \sqrt{2} \cdot (-1)^k\)
- Теперь найдем \(x\):
\(x = \arcsin \left(0.36 \cdot \sqrt{2} \cdot (-1)^k\right) + 2\pi n\), где \(n\) — целое число.
Ответ: \(x = \arcsin \left(0.36 \cdot \sqrt{2} \cdot (-1)^k\right) + 2\pi n\), \(y = \frac{\pi}{4} + \pi k\), где \(k\) и \(n\) — целые числа.
Ответ: NaN
Решите систему уравнений: \(\left\{\begin{matrix}
sinx-3cosy=2,\\
3sinx+cosy=1.
\end{matrix}\right.\)
Решение №21500: Для решения системы уравнений:
\[
\left\{
\begin{matrix}
\sin x - 3 \cos y = 2, \\
3 \sin x + \cos y = 1.
\end{matrix}
\right.
\]
1. **Умножим второе уравнение на 3:**
\[
3(3 \sin x + \cos y) = 3(1)
\]
\[
9 \sin x + 3 \cos y = 3
\]
2. **Прибавим полученное уравнение к первому уравнению:**
\[
(\sin x - 3 \cos y) + (9 \sin x + 3 \cos y) = 2 + 3
\]
\[
\sin x + 9 \sin x = 5
\]
\[
10 \sin x = 5
\]
\[
\sin x = \frac{1}{2}
\]
3. **Подставим \(\sin x = \frac{1}{2}\) во второе уравнение:**
\[
3 \left(\frac{1}{2}\right) + \cos y = 1
\]
\[
\frac{3}{2} + \cos y = 1
\]
\[
\cos y = 1 - \frac{3}{2}
\]
\[
\cos y = -\frac{1}{2}
\]
4. **Решим уравнения для \(x\) и \(y\):**
\[
\sin x = \frac{1}{2} \implies x = \frac{\pi}{6} + 2k\pi \quad \text{или} \quad x = \frac{5\pi}{6} + 2k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}
\]
\[
\cos y = -\frac{1}{2} \implies y = \frac{2\pi}{3} + 2n\pi \quad \text{или} \quad y = \frac{4\pi}{3} + 2n\pi, \quad n \in \mathbb{Z}
\]
5. **Запишем решения в виде таблицы:**
\[
\begin{array}{|c|c|}
\hline
x & y \\
\hline
\frac{\pi}{6} + 2k\pi & \frac{2\pi}{3} + 2n\pi \\
\hline
\frac{\pi}{6} + 2k\pi & \frac{4\pi}{3} + 2n\pi \\
\hline
\frac{5\pi}{6} + 2k\pi & \frac{2\pi}{3} + 2n\pi \\
\hline
\frac{5\pi}{6} + 2k\pi & \frac{4\pi}{3} + 2n\pi \\
\hline
\end{array}
\]
где \(k\) и \(n\) — целые числа.
Ответ:
\(x_1 = \frac{\pi}{6} + 2k\pi, y_1 = \frac{2\pi}{3} + 2n\pi\)
\(x_2 = \frac{\pi}{6} + 2k\pi, y_2 = \frac{4\pi}{3} + 2n\pi\)
\(x_3 = \frac{5\pi}{6} + 2k\pi, y_3 = \frac{2\pi}{3} + 2n\pi\)
\(x_4 = \frac{5\pi}{6} + 2k\pi, y_4 = \frac{4\pi}{3} + 2n\pi\)
где \(k\) и \(n\) — целые числа.
Ответ: NaN
Решите систему уравнений: \(\left\{\begin{matrix}
sinx+4cosy=3,\\
5sinx-2cosy=4.
\end{matrix}\right.\)
Решение №21501: Для решения системы уравнений:
\[
\left\{
\begin{matrix}
\sin x + 4 \cos y = 3, \\
5 \sin x - 2 \cos y = 4.
\end{matrix}
\right.
\]
Выполним следующие шаги:
- Обозначим \(\sin x\) как \(a\) и \(\cos y\) как \(b\). Тогда система примет вид:
\[
\left\{
\begin{matrix}
a + 4b = 3, \\
5a - 2b = 4.
\end{matrix}
\right.
\]
- Решим систему линейных уравнений методом Гаусса или методом подстановки. Для начала выразим \(a\) из первого уравнения:
\[
a = 3 - 4b.
\]
- Подставим выражение для \(a\) во второе уравнение:
\[
5(3 - 4b) - 2b = 4.
\]
- Раскроем скобки и упростим:
\[
15 - 20b - 2b = 4 \implies 15 - 22b = 4.
\]
- Решим уравнение относительно \(b\):
\[
15 - 4 = 22b \implies 11 = 22b \implies b = \frac{11}{22} = \frac{1}{2}.
\]
- Подставим \(b\) обратно в выражение для \(a\):
\[
a = 3 - 4 \cdot \frac{1}{2} = 3 - 2 = 1.
\]
- Теперь у нас есть \(\sin x = a = 1\) и \(\cos y = b = \frac{1}{2}\). Найдём углы \(x\) и \(y\), которые удовлетворяют этим условиям:
\[
\sin x = 1 \implies x = \frac{\pi}{2} + 2k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}.
\]
- Найдём углы \(y\), которые удовлетворяют \(\cos y = \frac{1}{2}\):
\[
\cos y = \frac{1}{2} \implies y = \pm \frac{\pi}{3} + 2m\pi, \quad m \in \mathbb{Z}.
\]
Ответ: \(x = \frac{\pi}{2} + 2k\pi, \quad y = \pm \frac{\pi}{3} + 2m\pi, \quad k, m \in \mathbb{Z}\).
Ответ: NaN
Решите систему уравнений: \(\left\{\begin{matrix}
sinx+cosy=1,\\
sinx-cosy=0.
\end{matrix}\right.\)
Решение №21502: Решим систему уравнений:
\(\left\{\begin{matrix}
\sin x + \cos y = 1, \\
\sin x - \cos y = 0.
\end{matrix}\right.\)
- Сложим оба уравнения:
\[
(\sin x + \cos y) + (\sin x - \cos y) = 1 + 0 \implies 2 \sin x = 1 \implies \sin x = \frac{1}{2}
\]
- Вычтем второе уравнение из первого:
\[
(\sin x + \cos y) - (\sin x - \cos y) = 1 - 0 \implies 2 \cos y = 1 \implies \cos y = \frac{1}{2}
\]
- Решим уравнение \(\sin x = \frac{1}{2}\):
\[
x = \frac{\pi}{6} + 2k\pi \quad \text{или} \quad x = \frac{5\pi}{6} + 2k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}
\]
- Решим уравнение \(\cos y = \frac{1}{2}\):
\[
y = \frac{\pi}{3} + 2m\pi \quad \text{или} \quad y = -\frac{\pi}{3} + 2m\pi, \quad m \in \mathbb{Z}
\]
Ответ:
\[
\left\{
\begin{matrix}
x = \frac{\pi}{6} + 2k\pi \quad \text{или} \quad x = \frac{5\pi}{6} + 2k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}, \\
y = \frac{\pi}{3} + 2m\pi \quad \text{или} \quad y = -\frac{\pi}{3} + 2m\pi, \quad m \in \mathbb{Z}.
\end{matrix}
\right.
\]
Ответ: NaN
Решите систему уравнений: \(\left\{\begin{matrix}
sinx-siny=\frac{\sqrt{2}}{2},\\
cos2x+cos2y=1.
\end{matrix}\right.\)
Решение №21503: Для решения системы уравнений:
\[
\left\{
\begin{matrix}
\sin x - \sin y = \frac{\sqrt{2}}{2}, \\
\cos 2x + \cos 2y = 1.
\end{matrix}
\right.
\]
Следуйте этим шагам:
- Используем формулу для разности синусов:
\(\sin x - \sin y = 2 \cos \left(\frac{x + y}{2}\right) \sin \left(\frac{x - y}{2}\right)\). Подставляем в первое уравнение:
\[
2 \cos \left(\frac{x + y}{2}\right) \sin \left(\frac{x - y}{2}\right) = \frac{\sqrt{2}}{2}
\]
- Используем формулу суммы косинусов для двойных углов:
\(\cos 2x + \cos 2y = 2 \cos (x + y)\). Подставляем во второе уравнение:
\[
2 \cos (x + y) = 1 \implies \cos (x + y) = \frac{1}{2}
\]
- Решаем \(\cos (x + y) = \frac{1}{2}\):
\[
x + y = \pm \frac{\pi}{3} + 2\pi k, \quad k \in \mathbb{Z}
\]
- Подставляем \(x + y = \pm \frac{\pi}{3} + 2\pi k\) в первое уравнение:
\[
2 \cos \left(\frac{\pm \frac{\pi}{3} + 2\pi k}{2}\right) \sin \left(\frac{x - y}{2}\right) = \frac{\sqrt{2}}{2}
\]
\[
2 \cos \left(\pm \frac{\pi}{6}\right) \sin \left(\frac{x - y}{2}\right) = \frac{\sqrt{2}}{2}
\]
\[
2 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} \sin \left(\frac{x - y}{2}\right) = \frac{\sqrt{2}}{2}
\]
\[
\sqrt{3} \sin \left(\frac{x - y}{2}\right) = \frac{\sqrt{2}}{2}
\]
\[
\sin \left(\frac{x - y}{2}\right) = \frac{\sqrt{2}}{2\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{2}}{2\sqrt{3}} \cdot \frac{\sqrt{3}}{\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{6}}{6}
\]
- Решаем \(\sin \left(\frac{x - y}{2}\right) = \frac{\sqrt{6}}{6}\):
\[
\frac{x - y}{2} = \arcsin \left(\frac{\sqrt{6}}{6}\right) + 2\pi m, \quad m \in \mathbb{Z}
\]
\[
x - y = 2 \arcsin \left(\frac{\sqrt{6}}{6}\right) + 4\pi m
\]
- Теперь у нас есть система:
\[
\left\{
\begin{matrix}
x + y = \pm \frac{\pi}{3} + 2\pi k, \\
x - y = 2 \arcsin \left(\frac{\sqrt{6}}{6}\right) + 4\pi m.
\end{matrix}
\right.
\]
- Решаем эту систему:
\[
x = \frac{(x + y) + (x - y)}{2} = \frac{\pm \frac{\pi}{3} + 2\pi k + 2 \arcsin \left(\frac{\sqrt{6}}{6}\right) + 4\pi m}{2}
\]
\[
x = \frac{\pm \frac{\pi}{3} + 2 \arcsin \left(\frac{\sqrt{6}}{6}\right)}{2} + \pi(k + 2m)
\]
\[
y = \frac{(x + y) - (x - y)}{2} = \frac{\pm \frac{\pi}{3} + 2\pi k - 2 \arcsin \left(\frac{\sqrt{6}}{6}\right) - 4\pi m}{2}
\]
\[
y = \frac{\pm \frac{\pi}{3} - 2 \arcsin \left(\frac{\sqrt{6}}{6}\right)}{2} + \pi(k - 2m)
\]
Ответ:
\[
x = \frac{\pm \frac{\pi}{3} + 2 \arcsin \left(\frac{\sqrt{6}}{6}\right)}{2} + \pi(k + 2m), \quad y = \frac{\pm \frac{\pi}{3} - 2 \arcsin \left(\frac{\sqrt{6}}{6}\right)}{2} + \pi(k - 2m), \quad k, m \in \mathbb{Z}
\]
Ответ: NaN
Решите систему уравнений: \(\left\{\begin{matrix}
3x+4siny=-11,\\
-2x+5siny=\frac{7}{2}.
\end{matrix}\right.\)
Решение №21504: Для решения системы уравнений:
\[
\left\{
\begin{matrix}
3x + 4\sin y = -11, \\
-2x + 5\sin y = \frac{7}{2}.
\end{matrix}
\right.
\]
следуем по шагам:
- Умножим второе уравнение на \(\frac{3}{2}\), чтобы коэффициенты при \(x\) в обоих уравнениях стали одинаковыми:
\[
\left\{
\begin{matrix}
3x + 4\sin y = -11, \\
-3x + \frac{15}{2}\sin y = \frac{21}{4}.
\end{matrix}
\right.
\]
- Сложим оба уравнения, чтобы исключить \(x\):
\[
(3x + 4\sin y) + (-3x + \frac{15}{2}\sin y) = -11 + \frac{21}{4}
\]
\[
4\sin y + \frac{15}{2}\sin y = -11 + \frac{21}{4}
\]
\[
4\sin y + \frac{15}{2}\sin y = -11 + 5.25
\]
\[
4\sin y + \frac{15}{2}\sin y = -5.75
\]
- Приведем подобные члены:
\[
\left(4 + \frac{15}{2}\right)\sin y = -5.75
\]
\[
\left(\frac{8}{2} + \frac{15}{2}\right)\sin y = -5.75
\]
\[
\frac{23}{2}\sin y = -5.75
\]
\[
23\sin y = -11.5
\]
\[
\sin y = -\frac{11.5}{23}
\]
\[
\sin y = -\frac{1}{2}
\]
- Теперь подставим \(\sin y = -\frac{1}{2}\) в первое уравнение, чтобы найти \(x\):
\[
3x + 4\left(-\frac{1}{2}\right) = -11
\]
\[
3x - 2 = -11
\]
\[
3x = -9
\]
\[
x = -3
\]
- Таким образом, решение системы уравнений:
\[
\left\{
\begin{matrix}
x = -3, \\
\sin y = -\frac{1}{2}.
\end{matrix}
\right.
\]
Ответ: \(x = -3\), \(\sin y = -\frac{1}{2}\)
Ответ: NaN
Решите систему уравнений: \(\left\{\begin{matrix}
-\frac{3}{2}x+2cosy=-\frac{11}{2},\\
4x+10cosy=7.
\end{matrix}\right.\)
Решение №21505: Для решения системы уравнений:
\[
\left\{
\begin{matrix}
-\frac{3}{2}x + 2\cos y = -\frac{11}{2}, \\
4x + 10\cos y = 7.
\end{matrix}
\right.
\]
следуем следующим шагам:
- Умножим первое уравнение на 2, чтобы избавиться от дробей:
\[
-3x + 4\cos y = -11.
\]
- Умножим второе уравнение на 1, чтобы сохранить его в неизменном виде:
\[
4x + 10\cos y = 7.
\]
- Теперь система уравнений выглядит так:
\[
\left\{
\begin{matrix}
-3x + 4\cos y = -11, \\
4x + 10\cos y = 7.
\end{matrix}
\right.
\]
- Умножим первое уравнение на 5 и второе уравнение на 2, чтобы сделать коэффициенты при \(\cos y\) одинаковыми:
\[
\left\{
\begin{matrix}
-15x + 20\cos y = -55, \\
8x + 20\cos y = 14.
\end{matrix}
\right.
\]
- Вычтем второе уравнение из первого, чтобы устранить \(\cos y\):
\[
(-15x + 20\cos y) - (8x + 20\cos y) = -55 - 14,
\]
что упрощается до:
\[
-23x = -69.
\]
- Решим это уравнение для \(x\):
\[
x = \frac{-69}{-23} = 3.
\]
- Подставим \(x = 3\) во второе исходное уравнение:
\[
4(3) + 10\cos y = 7,
\]
что упрощается до:
\[
12 + 10\cos y = 7.
\]
- Решим это уравнение для \(\cos y\):
\[
10\cos y = 7 - 12,
\]
\[
10\cos y = -5,
\]
\[
\cos y = -\frac{1}{2}.
\]
- Найдём \(y\), зная, что \(\cos y = -\frac{1}{2}\):
\[
y = \pm \frac{2\pi}{3} + 2\pi k, \quad k \in \mathbb{Z}.
\]
Ответ: \(x = 3\), \(y = \pm \frac{2\pi}{3} + 2\pi k, \quad k \in \mathbb{Z}\).
Ответ: NaN
Решите систему уравнений: \(\left\{\begin{matrix}
sin(2x+y)=0,\\
cos(x+y)=1; -\pi \leqslant x\leqslant \pi , -2\pi \leqslant y\leqslant \pi.
\end{matrix}\right.\)
Решение №21506: Конечно, давайте решим систему уравнений пошагово:
```html
- Рассмотрим первое уравнение: \(\sin(2x + y) = 0\).
Это уравнение будет верно, если \(2x + y = k\pi\), где \(k\) — целое число.
- Рассмотрим второе уравнение: \(\cos(x + y) = 1\).
Это уравнение будет верно, если \(x + y = 2m\pi\), где \(m\) — целое число.
- Теперь у нас есть система линейных уравнений:
\[\left\{\begin{matrix}
2x + y = k\pi \\
x + y = 2m\pi
\end{matrix}\right.\]
- Вычтем второе уравнение из первого:
\[(2x + y) - (x + y) = k\pi - 2m\pi\]
\[x = (k - 2m)\pi\]
- Подставим \(x = (k - 2m)\pi\) во второе уравнение:
\[((k - 2m)\pi + y) = 2m\pi\]
\[y = 2m\pi - (k - 2m)\pi\]
\[y = (4m - k)\pi\]
- Теперь у нас есть решения:
\[\left\{\begin{matrix}
x = (k - 2m)\pi \\
y = (4m - k)\pi
\end{matrix}\right.\]
- Учитываем ограничения: \(-\pi \leqslant x \leqslant \pi\) и \(-2\pi \leqslant y \leqslant \pi\).
Это означает, что \(k\) и \(m\) должны быть такими, чтобы:
\[-\pi \leqslant (k - 2m)\pi \leqslant \pi\]
\[-2\pi \leqslant (4m - k)\pi \leqslant \pi\]
- Решим неравенства:
\[-1 \leqslant k - 2m \leqslant 1\]
\[-2 \leqslant 4m - k \leqslant 1\]
- Рассмотрим возможные значения \(k\) и \(m\):
\[k - 2m = -1, 0, 1\]
\[4m - k = -2, -1, 0, 1\]
- Проверим возможные комбинации:
- Если \(k - 2m = 0\), то \(k = 2m\). Тогда \(4m - k = 4m - 2m = 2m\). Для \(2m\) в пределах \([-2, 1]\), \(m\) может быть \(0\). Тогда \(k = 0\), \(x = 0\), \(y = 0\).
- Если \(k - 2m = 1\), то \(k = 2m + 1\). Тогда \(4m - k = 4m - (2m + 1) = 2m - 1\). Для \(2m - 1\) в пределах \([-2, 1]\), \(m\) может быть \(0\). Тогда \(k = 1\), \(x = \pi\), \(y = -\pi\).
- Если \(k - 2m = -1\), то \(k = 2m - 1\). Тогда \(4m - k = 4m - (2m - 1) = 2m + 1\). Для \(2m + 1\) в пределах \([-2, 1]\), \(m\) может быть \(-1\). Тогда \(k = -3\), \(x = -\pi\), \(y = \pi\).
- Итак, решения системы уравнений:
\[\left\{\begin{matrix}
x = 0, y = 0 \\
x = \pi, y = -\pi \\
x = -\pi, y = \pi
\end{matrix}\right.\]
Ответ: \(\left\{\begin{matrix}
x = 0, y = 0 \\
x = \pi, y = -\pi \\
x = -\pi, y = \pi
\end{matrix}\right.\)
```
Таким образом, мы нашли все решения системы уравнений в заданных пределах.
Ответ: NaN
Решите систему уравнений: \(\left\{\begin{matrix}
sin(2x-y)=0,\\
cos(y-x)=1; \pi \leqslant x\leqslant 2\pi , -\pi \leqslant y\leqslant \pi.
\end{matrix}\right.\)
Решение №21507:
- Рассмотрим первое уравнение системы: \(\sin(2x - y) = 0\).
- Известно, что \(\sin \theta = 0\) при \(\theta = k\pi\), где \(k\) — целое число. Следовательно, \(2x - y = k\pi\), где \(k \in \mathbb{Z}\).
- Рассмотрим второе уравнение системы: \(\cos(y - x) = 1\).
- Известно, что \(\cos \theta = 1\) при \(\theta = 2m\pi\), где \(m\) — целое число. Следовательно, \(y - x = 2m\pi\), где \(m \in \mathbb{Z}\).
- Теперь у нас есть система уравнений:
\[
\left\{
\begin{matrix}
2x - y = k\pi \\
y - x = 2m\pi
\end{matrix}
\right.
\]
- Решим эту систему. Из второго уравнения \(y = x + 2m\pi\).
- Подставим \(y = x + 2m\pi\) в первое уравнение:
\[
2x - (x + 2m\pi) = k\pi
\]
\[
2x - x - 2m\pi = k\pi
\]
\[
x - 2m\pi = k\pi
\]
\[
x = (k + 2m)\pi
\]
- Подставим \(x = (k + 2m)\pi\) обратно в \(y = x + 2m\pi\):
\[
y = (k + 2m)\pi + 2m\pi
\]
\[
y = (k + 4m)\pi
\]
- Теперь у нас есть решение системы:
\[
\left\{
\begin{matrix}
x = (k + 2m)\pi \\
y = (k + 4m)\pi
\end{matrix}
\right.
\]
- Учитываем ограничения \(\pi \leqslant x \leqslant 2\pi\) и \(-\pi \leqslant y \leqslant \pi\).
- Для \(x = (k + 2m)\pi\):
\[
\pi \leqslant (k + 2m)\pi \leqslant 2\pi
\]
\[
1 \leqslant k + 2m \leqslant 2
\]
- Для \(y = (k + 4m)\pi\):
\[
-\pi \leqslant (k + 4m)\pi \leqslant \pi
\]
\[
-1 \leqslant k + 4m \leqslant 1
\]
- Решим систему неравенств:
\[
\left\{
\begin{matrix}
1 \leqslant k + 2m \leqslant 2 \\
-1 \leqslant k + 4m \leqslant 1
\end{matrix}
\right.
\]
- Рассмотрим возможные значения \(k\) и \(m\):
- Если \(k = 0\), то \(2m = 1\) или \(2m = 2\), что невозможно, так как \(m\) должно быть целым.
- Если \(k = 1\), то \(2m = 0\) или \(2m = 1\), что также невозможно.
- Если \(k = -1\), то \(2m = 2\) или \(2m = 3\), что также невозможно.
- Таким образом, нет целых значений \(k\) и \(m\), которые удовлетворяют системе неравенств.
Ответ: Решений нет.
Ответ: NaN
Решите систему уравнений: \(\left\{\begin{matrix}
x-y=\frac{\pi }{6},\\
\frac{sinx}{cosy}=2.
\end{matrix}\right.\)
Решение №21508:
- Рассмотрим первое уравнение системы:
\[
x - y = \frac{\pi}{6}
\]
Отсюда:
\[
y = x - \frac{\pi}{6}
\]
- Подставим выражение для \( y \) во второе уравнение:
\[
\frac{\sin x}{\cos y} = 2
\]
Подставим \( y = x - \frac{\pi}{6} \):
\[
\frac{\sin x}{\cos \left( x - \frac{\pi}{6} \right)} = 2
\]
- Используем формулу для косинуса разности углов:
\[
\cos \left( x - \frac{\pi}{6} \right) = \cos x \cos \frac{\pi}{6} + \sin x \sin \frac{\pi}{6}
\]
Подставим значения \(\cos \frac{\pi}{6} = \frac{\sqrt{3}}{2}\) и \(\sin \frac{\pi}{6} = \frac{1}{2}\):
\[
\cos \left( x - \frac{\pi}{6} \right) = \cos x \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} + \sin x \cdot \frac{1}{2}
\]
- Подставим это выражение обратно во второе уравнение:
\[
\frac{\sin x}{\cos x \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} + \sin x \cdot \frac{1}{2}} = 2
\]
Умножим числитель и знаменатель на 2:
\[
\frac{2 \sin x}{\sqrt{3} \cos x + \sin x} = 2
\]
- Упростим уравнение:
\[
2 \sin x = 2 (\sqrt{3} \cos x + \sin x)
\]
Раскроем скобки:
\[
2 \sin x = 2 \sqrt{3} \cos x + 2 \sin x
\]
Вычтем \(2 \sin x\) из обеих частей:
\[
0 = 2 \sqrt{3} \cos x
\]
Отсюда:
\[
\cos x = 0
\]
- Решим уравнение \(\cos x = 0\):
\[
x = \frac{\pi}{2} + \pi k, \quad k \in \mathbb{Z}
\]
- Подставим \(x\) обратно в первое уравнение системы:
\[
y = x - \frac{\pi}{6}
\]
Подставим \(x = \frac{\pi}{2} + \pi k\):
\[
y = \left( \frac{\pi}{2} + \pi k \right) - \frac{\pi}{6} = \frac{\pi}{3} + \pi k
\]
Ответ: \( x = \frac{\pi}{2} + \pi k, \quad y = \frac{\pi}{3} + \pi k, \quad k \in \mathbb{Z} \)
Ответ: NaN
Решите систему уравнений: \(\left\{\begin{matrix}
x+y=\frac{\pi }{2},\\
\frac{tgx}{tgy}=3.
\end{matrix}\right.\)
Решение №21509: Для решения системы уравнений:
\[
\left\{
\begin{matrix}
x + y = \frac{\pi}{2}, \\
\frac{\tan x}{\tan y} = 3.
\end{matrix}
\right.
\]
следуем следующим шагам:
- Из первого уравнения выразим \( y \):
\[
y = \frac{\pi}{2} - x
\]
- Подставим \( y \) во второе уравнение:
\[
\frac{\tan x}{\tan \left(\frac{\pi}{2} - x\right)} = 3
\]
- Используем тождество \(\tan \left(\frac{\pi}{2} - x\right) = \cot x\):
\[
\frac{\tan x}{\cot x} = 3
\]
- Подставим \(\cot x = \frac{1}{\tan x}\):
\[
\frac{\tan x}{\frac{1}{\tan x}} = 3 \implies \tan^2 x = 3
\]
- Решим уравнение \(\tan^2 x = 3\):
\[
\tan x = \sqrt{3} \quad \text{или} \quad \tan x = -\sqrt{3}
\]
- Найдем \( x \) для \(\tan x = \sqrt{3}\):
\[
x = \frac{\pi}{3} + \pi k, \quad k \in \mathbb{Z}
\]
- Найдем \( y \) для \(\tan x = \sqrt{3}\):
\[
y = \frac{\pi}{2} - \left(\frac{\pi}{3} + \pi k\right) = \frac{\pi}{6} - \pi k, \quad k \in \mathbb{Z}
\]
- Найдем \( x \) для \(\tan x = -\sqrt{3}\):
\[
x = -\frac{\pi}{3} + \pi k, \quad k \in \mathbb{Z}
\]
- Найдем \( y \) для \(\tan x = -\sqrt{3}\):
\[
y = \frac{\pi}{2} - \left(-\frac{\pi}{3} + \pi k\right) = \frac{5\pi}{6} - \pi k, \quad k \in \mathbb{Z}
\]
Ответ:
\[
\left\{
\begin{matrix}
x = \frac{\pi}{3} + \pi k, \\
y = \frac{\pi}{6} - \pi k
\end{matrix}
\right., \quad k \in \mathbb{Z}
\]
или
\[
\left\{
\begin{matrix}
x = -\frac{\pi}{3} + \pi k, \\
y = \frac{5\pi}{6} - \pi k
\end{matrix}
\right., \quad k \in \mathbb{Z}
\]
Ответ: NaN
Решите систему уравнений: \(\left\{\begin{matrix}
x+y=\frac{5\pi }{6},\\
\frac{ctgx}{ctgy}=-\frac{1}{3}.
\end{matrix}\right.\)
Решение №21510: Для решения системы уравнений:
\[
\left\{\begin{matrix}
x + y = \frac{5\pi}{6}, \\
\frac{\operatorname{ctg} x}{\operatorname{ctg} y} = -\frac{1}{3}.
\end{matrix}\right.
\]
выполним следующие шаги:
- Из первого уравнения выразим \( y \):
\[
y = \frac{5\pi}{6} - x
\]
- Подставим \( y \) во второе уравнение:
\[
\frac{\operatorname{ctg} x}{\operatorname{ctg} \left( \frac{5\pi}{6} - x \right)} = -\frac{1}{3}
\]
- Используем формулу для котангенса разности углов:
\[
\operatorname{ctg} \left( \frac{5\pi}{6} - x \right) = \frac{\cos \left( \frac{5\pi}{6} - x \right)}{\sin \left( \frac{5\pi}{6} - x \right)}
\]
- Подставим значения синуса и косинуса:
\[
\cos \left( \frac{5\pi}{6} - x \right) = \cos \frac{5\pi}{6} \cos x + \sin \frac{5\pi}{6} \sin x
\]
\[
\sin \left( \frac{5\pi}{6} - x \right) = \sin \frac{5\pi}{6} \cos x - \cos \frac{5\pi}{6} \sin x
\]
\[
\cos \frac{5\pi}{6} = -\frac{\sqrt{3}}{2}, \quad \sin \frac{5\pi}{6} = \frac{1}{2}
\]
\[
\cos \left( \frac{5\pi}{6} - x \right) = -\frac{\sqrt{3}}{2} \cos x + \frac{1}{2} \sin x
\]
\[
\sin \left( \frac{5\pi}{6} - x \right) = \frac{1}{2} \cos x + \frac{\sqrt{3}}{2} \sin x
\]
- Теперь выразим котангенс:
\[
\operatorname{ctg} \left( \frac{5\pi}{6} - x \right) = \frac{-\frac{\sqrt{3}}{2} \cos x + \frac{1}{2} \sin x}{\frac{1}{2} \cos x + \frac{\sqrt{3}}{2} \sin x}
\]
- Подставим это выражение во второе уравнение:
\[
\frac{\operatorname{ctg} x}{\operatorname{ctg} \left( \frac{5\pi}{6} - x \right)} = \frac{\operatorname{ctg} x}{\frac{-\frac{\sqrt{3}}{2} \cos x + \frac{1}{2} \sin x}{\frac{1}{2} \cos x + \frac{\sqrt{3}}{2} \sin x}} = -\frac{1}{3}
\]
- Упростим выражение:
\[
\frac{\operatorname{ctg} x \left( \frac{1}{2} \cos x + \frac{\sqrt{3}}{2} \sin x \right)}{-\frac{\sqrt{3}}{2} \cos x + \frac{1}{2} \sin x} = -\frac{1}{3}
\]
\[
\frac{\operatorname{ctg} x \left( \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3}}{2} \operatorname{tg} x \right)}{-\frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{1}{2} \operatorname{tg} x} = -\frac{1}{3}
\]
- Решим это уравнение относительно \(\operatorname{tg} x\):
\[
\frac{\operatorname{ctg} x \left( \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3}}{2} \operatorname{tg} x \right)}{-\frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{1}{2} \operatorname{tg} x} = -\frac{1}{3}
\]
\[
\frac{\left( \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3}}{2} \operatorname{tg} x \right)}{\operatorname{tg} x \left( -\frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{1}{2} \operatorname{tg} x \right)} = -\frac{1}{3}
\]
\[
\frac{1 + \sqrt{3} \operatorname{tg} x}{\operatorname{tg} x \left( -\sqrt{3} + \operatorname{tg} x \right)} = -\frac{1}{3}
\]
\[
3(1 + \sqrt{3} \operatorname{tg} x) = -\operatorname{tg} x \left( -\sqrt{3} + \operatorname{tg} x \right)
\]
\[
3 + 3\sqrt{3} \operatorname{tg} x = \sqrt{3} \operatorname{tg} x - \operatorname{tg}^2 x
\]
\[
\operatorname{tg}^2 x - 2\sqrt{3} \operatorname{tg} x - 3 = 0
\]
- Решим квадратное уравнение:
\[
\operatorname{tg} x = \frac{2\sqrt{3} \pm \sqrt{(2\sqrt{3})^2 + 4 \cdot 3}}{2}
\]
\[
\operatorname{tg} x = \frac{2\sqrt{3} \pm \sqrt{12 + 12}}{2}
\]
\[
\operatorname{tg} x = \frac{2\sqrt{3} \pm 2\sqrt{6}}{2}
\]
\[
\operatorname{tg} x = \sqrt{3} \pm \sqrt{6}
\]
- Найдем \( x \) и \( y \):
\[
x = \operatorname{arctg} (\sqrt{3} + \sqrt{6}) \quad \text{или} \quad x = \operatorname{arctg} (\sqrt{3} - \sqrt{6})
\]
\[
y = \frac{5\pi}{6} - x
\]
Ответ: \( x = \operatorname{arctg} (\sqrt{3} + \sqrt{6}), y = \frac{5\pi}{6} - \operatorname{arctg} (\sqrt{3} + \sqrt{6}) \) или \( x = \operatorname{arctg} (\sqrt{3} - \sqrt{6}), y = \frac{5\pi}{6} - \operatorname{arctg} (\sqrt{3} - \sqrt{6}) \)
Ответ: NaN
Решите систему уравнений: \(\left\{\begin{matrix}
x+y=\frac{\pi }{2},\\
\frac{sinx}{siny}=\sqrt{3}.
\end{matrix}\right.\)
Решение №21511: Решим систему уравнений:
\(\left\{\begin{matrix}
x + y = \frac{\pi}{2}, \\
\frac{\sin x}{\sin y} = \sqrt{3}.
\end{matrix}\right.\)
- Из первого уравнения выразим \( y \):
\[
y = \frac{\pi}{2} - x
\]
- Подставим \( y \) во второе уравнение:
\[
\frac{\sin x}{\sin \left(\frac{\pi}{2} - x\right)} = \sqrt{3}
\]
- Используем тождество \(\sin \left(\frac{\pi}{2} - x\right) = \cos x\):
\[
\frac{\sin x}{\cos x} = \sqrt{3}
\]
- Получаем:
\[
\tan x = \sqrt{3}
\]
- Решим уравнение \(\tan x = \sqrt{3}\):
\[
x = \frac{\pi}{3} + k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}
\]
- Подставим \( x = \frac{\pi}{3} + k\pi \) в первое уравнение:
\[
y = \frac{\pi}{2} - \left(\frac{\pi}{3} + k\pi\right) = \frac{\pi}{6} - k\pi
\]
- Таким образом, решения системы:
\[
\left( x, y \right) = \left( \frac{\pi}{3} + k\pi, \frac{\pi}{6} - k\pi \right), \quad k \in \mathbb{Z}
\]
Ответ: \(\left( x, y \right) = \left( \frac{\pi}{3} + k\pi, \frac{\pi}{6} - k\pi \right), \quad k \in \mathbb{Z}\)
Ответ: NaN
Решите систему уравнений: \(\left\{\begin{matrix}
x+y=\frac{13\pi }{2},\\
\frac{cosx}{cosy}=-\frac{1}{\sqrt{2}}.
\end{matrix}\right.\)
Решение №21512: Решим систему уравнений:
\[
\left\{
\begin{matrix}
x + y = \frac{13\pi}{2}, \\
\frac{\cos x}{\cos y} = -\frac{1}{\sqrt{2}}.
\end{matrix}
\right.
\]
- Из первого уравнения выразим \( y \):
\[
y = \frac{13\pi}{2} - x
\]
- Подставим \( y \) во второе уравнение:
\[
\frac{\cos x}{\cos \left( \frac{13\pi}{2} - x \right)} = -\frac{1}{\sqrt{2}}
\]
- Используем тригонометрическое тождество для косинуса разности углов:
\[
\cos \left( \frac{13\pi}{2} - x \right) = \cos \left( \frac{13\pi}{2} \right) \cos x + \sin \left( \frac{13\pi}{2} \right) \sin x
\]
Поскольку \(\cos \left( \frac{13\pi}{2} \right) = 0\) и \(\sin \left( \frac{13\pi}{2} \right) = -1\), получаем:
\[
\cos \left( \frac{13\pi}{2} - x \right) = -\sin x
\]
- Подставим это в уравнение:
\[
\frac{\cos x}{-\sin x} = -\frac{1}{\sqrt{2}}
\]
Упростим:
\[
\cot x = \frac{1}{\sqrt{2}}
\]
- Используем тождество для котангенса:
\[
\cot x = \frac{1}{\tan x}
\]
Откуда:
\[
\tan x = \sqrt{2}
\]
- Решим уравнение \(\tan x = \sqrt{2}\):
\[
x = \arctan \sqrt{2} + \pi k, \quad k \in \mathbb{Z}
\]
Поскольку \(\arctan \sqrt{2}\) это угол, чей тангенс равен \(\sqrt{2}\), можно использовать известное значение \(\arctan \sqrt{2} = \frac{\pi}{4}\):
\[
x = \frac{\pi}{4} + \pi k, \quad k \in \mathbb{Z}
\]
- Подставим \( x \) обратно в уравнение для \( y \):
\[
y = \frac{13\pi}{2} - \left( \frac{\pi}{4} + \pi k \right) = \frac{13\pi}{2} - \frac{\pi}{4} - \pi k = \frac{26\pi}{4} - \frac{\pi}{4} - \pi k = \frac{25\pi}{4} - \pi k
\]
Ответ:
\(
\left\{
\begin{matrix}
x = \frac{\pi}{4} + \pi k, \\
y = \frac{25\pi}{4} - \pi k,
\end{matrix}
\right.
\)
где \( k \in \mathbb{Z} \).
Ответ: NaN
Решите систему уравнений: \(\left\{\begin{matrix}
x-y=-\frac{\pi }{24},\\
\frac{cosx}{cosy}=\frac{\sqrt{2+\sqrt{3}}}{\sqrt{2-\sqrt{3}}}.
\end{matrix}\right.\)
Решение №21513: Для решения системы уравнений:
\[
\left\{
\begin{matrix}
x - y = -\frac{\pi}{24}, \\
\frac{\cos x}{\cos y} = \frac{\sqrt{2 + \sqrt{3}}}{\sqrt{2 - \sqrt{3}}}.
\end{matrix}
\right.
\]
Выполним следующие шаги:
- Выразим \( x \) через \( y \) из первого уравнения:
\[
x = y - \frac{\pi}{24}
\]
- Подставим \( x \) из первого уравнения во второе уравнение:
\[
\frac{\cos \left( y - \frac{\pi}{24} \right)}{\cos y} = \frac{\sqrt{2 + \sqrt{3}}}{\sqrt{2 - \sqrt{3}}}
\]
- Используем формулу косинуса разности углов:
\[
\cos \left( y - \frac{\pi}{24} \right) = \cos y \cos \frac{\pi}{24} + \sin y \sin \frac{\pi}{24}
\]
Подставим это в уравнение:
\[
\frac{\cos y \cos \frac{\pi}{24} + \sin y \sin \frac{\pi}{24}}{\cos y} = \frac{\sqrt{2 + \sqrt{3}}}{\sqrt{2 - \sqrt{3}}}
\]
- Упростим выражение:
\[
\cos \frac{\pi}{24} + \tan y \sin \frac{\pi}{24} = \frac{\sqrt{2 + \sqrt{3}}}{\sqrt{2 - \sqrt{3}}}
\]
- Решим уравнение относительно \( \tan y \):
\[
\tan y = \frac{\frac{\sqrt{2 + \sqrt{3}}}{\sqrt{2 - \sqrt{3}}} - \cos \frac{\pi}{24}}{\sin \frac{\pi}{24}}
\]
- Найдем значения \( \cos \frac{\pi}{24} \) и \( \sin \frac{\pi}{24} \). Используем формулы для косинуса и синуса суммы углов:
\[
\cos \frac{\pi}{24} = \cos \left( \frac{\pi}{6} - \frac{\pi}{8} \right) = \cos \frac{\pi}{6} \cos \frac{\pi}{8} + \sin \frac{\pi}{6} \sin \frac{\pi}{8}
\]
\[
\sin \frac{\pi}{24} = \sin \left( \frac{\pi}{6} - \frac{\pi}{8} \right) = \sin \frac{\pi}{6} \cos \frac{\pi}{8} - \cos \frac{\pi}{6} \sin \frac{\pi}{8}
\]
Значения \( \cos \frac{\pi}{6} = \frac{\sqrt{3}}{2} \), \( \sin \frac{\pi}{6} = \frac{1}{2} \), \( \cos \frac{\pi}{8} = \sqrt{\frac{2 + \sqrt{2}}{4}} \), \( \sin \frac{\pi}{8} = \sqrt{\frac{2 - \sqrt{2}}{4}} \).
- Подставим эти значения и упростим:
\[
\cos \frac{\pi}{24} = \frac{\sqrt{3}}{2} \cdot \sqrt{\frac{2 + \sqrt{2}}{4}} + \frac{1}{2} \cdot \sqrt{\frac{2 - \sqrt{2}}{4}}
\]
\[
\sin \frac{\pi}{24} = \frac{1}{2} \cdot \sqrt{\frac{2 + \sqrt{2}}{4}} - \frac{\sqrt{3}}{2} \cdot \sqrt{\frac{2 - \sqrt{2}}{4}}
\]
- Решим уравнение для \( y \):
\[
\tan y = \frac{\frac{\sqrt{2 + \sqrt{3}}}{\sqrt{2 - \sqrt{3}}} - \cos \frac{\pi}{24}}{\sin \frac{\pi}{24}}
\]
- Найдем \( y \) и подставим его в первое уравнение для нахождения \( x \).
Таким образом, решение системы уравнений сводится к нахождению \( y \) и \( x \) через выражения косинуса и синуса углов.
Ответ: NaN