Нейросеть

ГДЗ: Упражнение 695 - § 38 (Область определения и множество значений тригонометрических функций) - (Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы, Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна)

Страницы: 201, 203, 204
Глава: Глава 7
Параграф: § 38 - Область определения и множество значений тригонометрических функций
Учебник: Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы -
Автор: Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна
Год: 2025
Издание:

695 упражнение:

Найти область определения функции:

1) \( y = \frac{1}{2 \sin^2 x - \sin x} \)

Функция является дробью, поэтому знаменатель не должен быть равен нулю.

  • Требуется условие: \( 2 \sin^2 x - \sin x \neq 0 \)

  • Вынесем \( \sin x \) за скобки:
    \( \sin x (2 \sin x - 1) \neq 0 \)

  • Это неравенство эквивалентно двум условиям:
    1) \( \sin x \neq 0 \)
    2) \( 2 \sin x - 1 \neq 0 \), то есть \( 2 \sin x \neq 1 \), или \( \sin x \neq \frac{1}{2} \)

  • Решения \( \sin x = 0 \) дают \( x = \pi n, \quad n \in \mathbb{Z} \).

  • Решения \( \sin x = \frac{1}{2} \) дают \( x = \frac{\pi}{6} + 2\pi k \) и \( x = \pi - \frac{\pi}{6} + 2\pi k = \frac{5\pi}{6} + 2\pi k, \quad k \in \mathbb{Z} \).

  • Область определения — все действительные числа, кроме найденных значений.

Ответ: \( D(y) = \left\{ x \in \mathbb{R} \mid x \neq \pi n, \quad x \neq \frac{\pi}{6} + 2\pi k, \quad x \neq \frac{5\pi}{6} + 2\pi k, \quad n, k \in \mathbb{Z} \right\} \).

2) \( y = \frac{2}{\cos^2 x - \sin^2 x} \)

Функция является дробью, поэтому знаменатель не должен быть равен нулю. Используем формулу косинуса двойного угла: \( \cos 2x = \cos^2 x - \sin^2 x \).

  • Преобразуем знаменатель: \( \cos^2 x - \sin^2 x = \cos 2x \).

  • Требуется условие: \( \cos 2x \neq 0 \)

  • Решения \( \cos 2x = 0 \) дают \( 2x = \frac{\pi}{2} + \pi n, \quad n \in \mathbb{Z} \).

  • Разделим на 2:
    \( x = \frac{1}{2} \left( \frac{\pi}{2} + \pi n \right) = \frac{\pi}{4} + \frac{\pi n}{2}, \quad n \in \mathbb{Z} \).

  • Область определения — все действительные числа, кроме найденных значений.

Ответ: \( D(y) = \left\{ x \in \mathbb{R} \mid x \neq \frac{\pi}{4} + \frac{\pi n}{2}, \quad n \in \mathbb{Z} \right\} \).

3) \( y = \frac{1}{\sin x - \sin 3x} \)

Функция является дробью, поэтому знаменатель не должен быть равен нулю. Используем формулу разности синусов: \( \sin \alpha - \sin \beta = 2 \sin \frac{\alpha - \beta}{2} \cos \frac{\alpha + \beta}{2} \).

  • Преобразуем знаменатель: \( \sin x - \sin 3x = 2 \sin \frac{x - 3x}{2} \cos \frac{x + 3x}{2} = 2 \sin (-x) \cos (2x) \).

  • Поскольку \( \sin (-x) = -\sin x \), получаем: \( -2 \sin x \cos 2x \).

  • Требуется условие: \( -2 \sin x \cos 2x \neq 0 \)

  • Это эквивалентно двум условиям:
    1) \( \sin x \neq 0 \), что дает \( x \neq \pi n, \quad n \in \mathbb{Z} \).
    2) \( \cos 2x \neq 0 \), что дает \( 2x \neq \frac{\pi}{2} + \pi k \), или \( x \neq \frac{\pi}{4} + \frac{\pi k}{2}, \quad k \in \mathbb{Z} \).

Ответ: \( D(y) = \left\{ x \in \mathbb{R} \mid x \neq \pi n, \quad x \neq \frac{\pi}{4} + \frac{\pi k}{2}, \quad n, k \in \mathbb{Z} \right\} \).

4) \( y = \frac{1}{\cos^3 x + \cos x} \)

Функция является дробью, поэтому знаменатель не должен быть равен нулю.

  • Требуется условие: \( \cos^3 x + \cos x \neq 0 \)

  • Вынесем \( \cos x \) за скобки:
    \( \cos x (\cos^2 x + 1) \neq 0 \)

  • Это неравенство эквивалентно двум условиям:
    1) \( \cos x \neq 0 \)
    2) \( \cos^2 x + 1 \neq 0 \)

  • Условие 2) выполняется всегда, так как \( \cos^2 x \ge 0 \), и, следовательно, \( \cos^2 x + 1 \ge 1 \), что всегда не равно нулю.

  • Остается только условие 1): \( \cos x \neq 0 \).

  • Решения \( \cos x = 0 \) дают \( x = \frac{\pi}{2} + \pi n, \quad n \in \mathbb{Z} \).

Ответ: \( D(y) = \left\{ x \in \mathbb{R} \mid x \neq \frac{\pi}{2} + \pi n, \quad n \in \mathbb{Z} \right\} \).

Что применять при решении

Область определения функций \( y = \sin x \) и \( y = \cos x \)
Областью определения функций синуса и косинуса является множество всех действительных чисел \( \mathbb{R} \), поскольку для любого действительного числа \( x \) можно определить соответствующие значения \( \sin x \) и \( \cos x \).
Множество значений функций \( y = \sin x \) и \( y = \cos x \)
Множество значений функций синуса и косинуса — это отрезок \( [-1; 1] \), так как для любого угла значения синуса и косинуса не могут быть меньше -1 и больше 1.
Область определения функции \( y = \mathrm{tg} x \)
Функция тангенса \( y = \mathrm{tg} x = \frac{\sin x}{\cos x} \) определена только тогда, когда знаменатель \( \cos x \neq 0 \). Это условие не выполняется при \( x = \frac{\pi}{2} + \pi n \), где \( n \in \mathbb{Z} \).
Область определения функции \( y = \mathrm{ctg} x \)
Функция котангенса \( y = \mathrm{ctg} x = \frac{\cos x}{\sin x} \) определена только тогда, когда знаменатель \( \sin x \neq 0 \). Это условие не выполняется при \( x = \pi n \), где \( n \in \mathbb{Z} \).
Область определения корня четной степени
Выражение \( \sqrt{f(x)} \) имеет смысл только в том случае, когда подкоренное выражение \( f(x) \) неотрицательно.
Свойства логарифма
Выражение \( \log_a f(x) \) или \( \ln f(x) \) имеет смысл только в том случае, когда выражение, стоящее под знаком логарифма, строго положительно.
Метод вспомогательного угла
Выражение вида \( a \sin x + b \cos x \) можно преобразовать к виду \( \sqrt{a^2+b^2} \sin(x+\alpha) \), где \( \cos \alpha = \frac{a}{\sqrt{a^2+b^2}} \) и \( \sin \alpha = \frac{b}{\sqrt{a^2+b^2}} \). Это позволяет найти множество значений функции \( y = a \sin x + b \cos x \).

Задали создать проект?

Создай с помощью ИИ за 5 минут

До 90% уникальность
Готовый файл Word
15-30 страниц
Список источников по ГОСТ
Оформление по ГОСТ
Таблицы и схемы

Другие упражнения из параграфа § 38

691 692 693 694 695 696 697 698 699
Уведомление об авторском праве и цитировании

ВНИМАНИЕ: Представленные фрагменты из учебных материалов используются исключительно в научно-образовательных целях в объеме, оправданном поставленной целью.

Данное использование осуществляется в рамках, установленных законодательством об авторском праве (в частности, нормами о свободном использовании произведения для образовательных целей).

В соответствии с законодательством, автор и источник заимствования указаны для каждого используемого фрагмента.