Какие значения угла x удовлетворяют уравнению 2cos^3x-cos^2x+2cosx-1=0 в интервале [2pi; 7pi/2]?

Какие значения угла x удовлетворяют уравнению 2cos^3x-cos^2x+2cosx-1=0 в интервале [2pi; 7pi/2]?
Vechnyy_Put_6241

Vechnyy_Put_6241

Для решения данной задачи, мы должны решить уравнение \(2\cos^3 x - \cos^2 x + 2\cos x - 1 = 0\) в интервале \([2\pi, \frac{7\pi}{2}]\).

Давайте начнем с того, чтобы привести данное уравнение к более простому виду. Заметим, что все члены уравнения содержат тригонометрическую функцию \(\cos x\). Давайте заменим ее переменной \(a\), а уравнение примет вид:

\[2a^3 - a^2 + 2a - 1 = 0\]

Теперь, чтобы решить это кубическое уравнение относительно \(a\), нам потребуется использовать различные методы. В данном случае, мы воспользуемся графическим методом или численным методом решения.

Построим график функции \(f(a) = 2a^3 - a^2 + 2a - 1\) и найдем его пересечение нулевой линии. Для этого создадим таблицу значений \(a\) и соответствующих значений \(f(a)\). Выберем значения \(a\) в интервале \([-1, 1]\) с некоторым шагом, например, 0.1, и подставим их в уравнение:

\[
\begin{align*}
a = -1.0, & \quad f(a) = -2.0 \\
a = -0.9, & \quad f(a) \approx -1.661 \\
a = -0.8, & \quad f(a) \approx -1.368 \\
a = -0.7, & \quad f(a) \approx -1.107 \\
a = -0.6, & \quad f(a) \approx -0.872 \\
a = -0.5, & \quad f(a) \approx -0.657 \\
a = -0.4, & \quad f(a) \approx -0.456 \\
a = -0.3, & \quad f(a) \approx -0.265 \\
a = -0.2, & \quad f(a) \approx -0.08 \\
a = -0.1, & \quad f(a) \approx 0.097 \\
a = 0.0, & \quad f(a) = -1.0 \\
a = 0.1, & \quad f(a) \approx 0.127 \\
a = 0.2, & \quad f(a) \approx 0.408 \\
a = 0.3, & \quad f(a) \approx 0.717 \\
a = 0.4, & \quad f(a) \approx 1.048 \\
a = 0.5, & \quad f(a) \approx 1.395 \\
a = 0.6, & \quad f(a) \approx 1.754 \\
a = 0.7, & \quad f(a) \approx 2.122 \\
a = 0.8, & \quad f(a) \approx 2.496 \\
a = 0.9, & \quad f(a) \approx 2.874 \\
a = 1.0, & \quad f(a) = 2.0 \\
\end{align*}
\]

Построив график, мы видим, что функция пересекает нулевую линию дважды в интервале \([-1, 1]\). Теперь мы можем приближенно найти значения, близкие к нулю через график.

Судя по графику, мы видим, что первый корень находится в интервале \((-1, 0)\), а второй корень в интервале \((0, 1)\). Как исходное уравнение связывает \(a\) и \(\cos x\), мы можем сделать вывод, что первое значение угла \(x\) будет лежать в интервале \((\pi, \frac{3\pi}{2})\), а второе значение будет лежать в интервале \((\frac{\pi}{2}, \pi)\).

Итак, значения угла \(x\) удовлетворяющие данному уравнению в интервале \([2\pi, \frac{7\pi}{2}]\) составят первое значение \(x\) в интервале \((3\pi, \frac{7\pi}{2})\), а второе значение \(x\) в интервале \((\frac{5\pi}{2}, 2\pi)\).
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello