Главная / Учебники / Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы / Глава 7 / Задание 769
| Глава: | Глава 7 |
|---|---|
| Параграф: | Глава 7 - Итоговые упражнения |
| Учебник: | Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы - |
| Автор: | Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна |
| Год: | 2025 |
| Издание: |
Для нахождения числа корней уравнения \( \cos x = |x| \) построим графики функций \( y_1 = \cos x \) и \( y_2 = |x| \) и найдем число точек их пересечения.
График \( y_1 = \cos x \): Периодическая функция, \( E(y_1) = [-1; 1] \). Максимум в \( (0, 1) \).
График \( y_2 = |x| \): График 'галочка' с вершиной в \( (0, 0) \).
Анализ:
1. При \( x = 0 \): \( \cos 0 = 1 \), \( |0| = 0 \).
2. Корни могут существовать только там, где \( |x| \le 1 \), то есть \( x \in [-1; 1] \).
На интервале \( [-1; 1] \):
\( y_1 \) убывает от 1 до \( \cos 1 \approx 0.54 \) при \( x \in [0; 1] \).
\( y_2 \) возрастает от 0 до 1 при \( x \in [0; 1] \).
В \( x=0 \), \( \cos x > |x| \). В \( x=1 \), \( \cos x < |x| \).
Поскольку функции непрерывны, существует ровно один корень \( x_0 \in (0; 1) \).
В силу чётности обеих функций, если \( x_0 \) - корень, то и \( -x_0 \) - корень.
Поскольку \( \cos x \le 1 \) и \( |x| \ge 0 \), и \( \cos 0 = 1 \), а \( \cos x \) убывает/возрастает от 1, а \( |x| \) возрастает/убывает от 0, существует ровно два симметричных корня (кроме \( x=0 \)).
Ответ: Уравнение имеет 2 корня.
Для нахождения числа корней уравнения \( \sin x = -|x + 1| \) построим графики функций \( y_1 = \sin x \) и \( y_2 = -|x + 1| \) и найдем число точек их пересечения.
График \( y_1 = \sin x \): Периодическая функция, \( E(y_1) = [-1; 1] \).
График \( y_2 = -|x + 1| \): График 'перевёрнутой галочки' с вершиной в \( (-1, 0) \). \( E(y_2) = (-\infty; 0] \).
Анализ:
1. Поскольку \( \sin x \in [-1; 1] \) и \( -|x + 1| \le 0 \), решения могут быть только там, где \( -1 \le -|x + 1| \le 0 \), то есть \( 0 \le |x + 1| \le 1 \).
\( |x + 1| \le 1 \) означает \( -1 \le x + 1 \le 1 \), что равносильно \( -2 \le x \le 0 \).
На интервале \( [-2; 0] \):
\( y_2 = -|x + 1| \):
При \( x \in [-2; -1] \): \( y_2 = -(-(x + 1)) = x + 1 \).
При \( x \in [-1; 0] \): \( y_2 = -(x + 1) = -x - 1 \).
\( y_2(-2) = -1 \), \( y_2(-1) = 0 \), \( y_2(0) = -1 \).
\( y_1 = \sin x \):
\( y_1(-2) = \sin (-2) \approx -0.909 \).
\( y_1(-1) = \sin (-1) \approx -0.841 \).
\( y_1(0) = 0 \).
I. При \( x = 0 \): \( \sin 0 = 0 \), \( -|0 + 1| = -1 \). \( 0 \ne -1 \).
II. В \( x = -1 \): \( \sin (-1) \approx -0.841 \), \( -|-1 + 1| = 0 \). \( -0.841 \ne 0 \).
На \( [-2; -1] \): \( \sin x \) возрастает от \( -0.909 \) до \( -0.841 \). \( x+1 \) возрастает от \( -1 \) до \( 0 \).
На \( [-1; 0] \): \( \sin x \) возрастает от \( -0.841 \) до \( 0 \). \( -x-1 \) убывает от \( 0 \) до \( -1 \).
В \( x=-2 \), \( \sin x \approx -0.909 > -1 \).
В \( x=-1 \), \( \sin x < 0 \).
В \( x=0 \), \( \sin x > -1 \).
На интервале \( [-2; 0] \) \( y_1 \) и \( y_2 \) не имеют общих точек, кроме точки, где \( \sin x = 0 \).
Корень \( x=0 \) не подходит.
В \( x = -\frac{\pi}{2} \approx -1.57 \): \( \sin x = -1 \). \( -|-1.57 + 1| = -0.57 \). \( -1 \ne -0.57 \).
Ответ: Уравнение не имеет корней (0 корней).
Задали создать проект?
Создай с помощью ИИ за 5 минут
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.