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求解三角方程 sinx+cosx=sin2x

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发表于 2021-1-19 15:26 | 显示全部楼层 |阅读模式
sinx+cosx=sin2x
发表于 2021-1-19 15:41 | 显示全部楼层
原方程等价于
\[\left( \sin x+\cos x \right) -\left( \sin x+\cos x \right) ^2+2=0\]
由此可得
\[\sin x+\cos x=-1\text{或}2\left( \text{舍} \right) \]
所以有
\[\sin \left( x+\frac{\pi}{4} \right) =-\frac{\sqrt{2}}{2}\]
最后得到
\[x=-\frac{\pi}{2}+2k\pi ,k\in \text{Z}\]
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 楼主| 发表于 2021-1-19 16:14 | 显示全部楼层
好像有问题
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发表于 2021-1-19 17:56 | 显示全部楼层
本帖最后由 波斯猫猫 于 2021-1-19 18:01 编辑

sinx+cosx=sin2x→sinx+cosx=(sinx+cosx)^2-1→(sinx+cosx)^2-(sinx+cosx)-1=0
→sinx+cosx=(1-√5)/2→√2cos(x-π/4)=(1-√5)/2→cos(x-π/4)=(√2-√10)/4
→x-π/4=raccos[(√2-√10)/4],或x-π/4=-raccos[(√2-√10)/4 ,       ( x-π/4∈  [-π,π] )
故x-π/4=2kπ+raccos[(√2-√10)/4],或x-π/4=2kπ-raccos[(√2-√10)/4  ,
即x=2kπ+π/4+raccos[(√2-√10)/4],或x=2kπ+π/4-raccos[(√2-√10)/4]  .(k∈Z)
亦即x=2kπ+π/4±raccos[(√2-√10)/4].     

点评

经验证,这个答案正确。  发表于 2021-1-20 11:13
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发表于 2021-1-19 18:00 | 显示全部楼层
2# 方法很好,只是笔误了,第一行 +2 应该改为 +1
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发表于 2021-1-19 18:41 | 显示全部楼层
本帖最后由 波斯猫猫 于 2021-1-21 16:04 编辑

sinx+cosx=sin2x→(sin2x)^2-sin2x-1=0→sin2x=(1-√5)/2→2x=racsin[(1-√5)/2]
→x=racsin[(1-√5)/2]/2,即x=kπ+racsin[(1-√5)/2]/2     (k∈Z)


sinx+cosx=sin2x→(sin2x)^2-sin2x-1=0→sin2x=(1-√5)/2→2x=racsin[(1-√5)/2]
→x=racsin[(1-√5)/2]/2         x∈[-π/4,π/4]
所以x=kπ+racsin[(1-√5)/2]=2kπ/2+racsin[(1-√5)/2]或x=kπ+π/2+racsin[(1-√5)/2]=(2k+1)π/2-racsin[(1-√5)/2],
即x=nπ/2+(-1)^n.racsin[(1-√5)/2]  .   (  k,n∈Z)
注:这下就对了。

点评

经检验,这个答案中有增根也有漏根。例如 k=0 时就不对。  发表于 2021-1-20 11:21
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发表于 2021-1-19 18:48 | 显示全部楼层
下面是我过去在《数学中国》发表过的一个帖子:



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发表于 2021-1-19 19:14 | 显示全部楼层

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发表于 2021-1-19 19:22 | 显示全部楼层
抱歉,笔误。改正如下

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发表于 2021-1-19 19:26 | 显示全部楼层

前面那个不在定义域内,后面那个一般周期不对头。
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