Уравнения с синусом двойного угла — карточки с ответами, 10 класс
Тематический тренажёр, 10 класс. Все примеры — исключительно уравнения sin(2x)=c. Два семейства корней и аккуратное деление угла — обязательные части решения; ответ с одним «табличным» корнем без периодов считается неполным.
Содержание статьи6 разделов
Короткая памятка перед тремя сериями
Если |c|≤1, обозначьте α=arcsin(c), где −π/2≤α≤π/2. Тогда 2x=α+2πn или 2x=π−α+2πn, следовательно, x=α/2+πn или x=(π−α)/2+πn, n∈ℤ. Если |c|>1, действительных решений нет. Дополнительной ОДЗ нет: sin(2x) существует при всех x.
Образец: sin(2x)=1/2 означает 2x=π/6+2πn или 2x=5π/6+2πn. Поэтому x=π/12+πn либо x=5π/12+πn. Подставьте x=5π/12: sin(5π/6)=1/2, второй корень действительно подходит.
Серия I — точные табличные значения
- Решите
sin(2x) = 0. Укажите все семейства корней. - Решите
sin(2x) = 1. Укажите все семейства корней. - Решите
sin(2x) = −1. Укажите все семейства корней. - Решите
sin(2x) = 1/2. Укажите все семейства корней. - Решите
sin(2x) = −1/2. Укажите все семейства корней. - Решите
sin(2x) = √2/2. Укажите все семейства корней. - Решите
sin(2x) = −√2/2. Укажите все семейства корней. - Решите
sin(2x) = √3/2. Укажите все семейства корней. - Решите
sin(2x) = −√3/2. Укажите все семейства корней.
Серия II — нетабличные значения с arcsin
- Решите
sin(2x) = 1/3. Не округляйте угол; используйте arcsin. - Решите
sin(2x) = −1/3. Не округляйте угол; используйте arcsin. - Решите
sin(2x) = 1/4. Не округляйте угол; используйте arcsin. - Решите
sin(2x) = −1/4. Не округляйте угол; используйте arcsin. - Решите
sin(2x) = 3/4. Не округляйте угол; используйте arcsin. - Решите
sin(2x) = −3/4. Не округляйте угол; используйте arcsin. - Решите
sin(2x) = 4/5. Не округляйте угол; используйте arcsin. - Решите
sin(2x) = −4/5. Не округляйте угол; используйте arcsin. - Решите
sin(2x) = 2/3. Не округляйте угол; используйте arcsin. - Решите
sin(2x) = −2/3. Не округляйте угол; используйте arcsin.
Серия III — проверка допустимости
- Решите
sin(2x) = 5/4. Сначала оцените диапазон функции. - Решите
sin(2x) = −6/5. Сначала оцените диапазон функции.
Ответы — 21 решение с объяснениями
sin(2x) = 0:x = πn/2. В общем правиле обе ветви объединяются в x=πn/2.sin(2x) = 1:x = π/4 + πn. Ветви совпадают, поскольку 2x=π/2+2πn.sin(2x) = −1:x = −π/4 + πn. Ветви совпадают с точностью до π.sin(2x) = 1/2:x = π/12 + πn или x = 5π/12 + πn. arcsin(1/2)=π/6.sin(2x) = −1/2:x = −π/12 + πn или x = 7π/12 + πn. arcsin(−1/2)=−π/6.sin(2x) = √2/2:x = π/8 + πn или x = 3π/8 + πn. arcsin(√2/2)=π/4.sin(2x) = −√2/2:x = −π/8 + πn или x = 5π/8 + πn. arcsin(−√2/2)=−π/4.sin(2x) = √3/2:x = π/6 + πn или x = π/3 + πn. arcsin(√3/2)=π/3.sin(2x) = −√3/2:x = −π/6 + πn или x = 2π/3 + πn. arcsin(−√3/2)=−π/3.sin(2x) = 1/3:x = arcsin(1/3)/2 + πn или x = (π−arcsin(1/3))/2 + πn. Точное обратное тригонометрическое значение оставляем символом.sin(2x) = −1/3:x = −arcsin(1/3)/2 + πn или x = (π+arcsin(1/3))/2 + πn. Используйте нечётность arcsin.sin(2x) = 1/4:x = arcsin(1/4)/2 + πn или x = (π−arcsin(1/4))/2 + πn. Сохраните обе ветви.sin(2x) = −1/4:x = −arcsin(1/4)/2 + πn или x = (π+arcsin(1/4))/2 + πn. Вторая ветвь важна и при отрицательном c.sin(2x) = 3/4:x = arcsin(3/4)/2 + πn или x = (π−arcsin(3/4))/2 + πn. Число 3/4 находится в допустимом диапазоне.sin(2x) = −3/4:x = −arcsin(3/4)/2 + πn или x = (π+arcsin(3/4))/2 + πn. Дополнительное семейство не теряется.sin(2x) = 4/5:x = arcsin(4/5)/2 + πn или x = (π−arcsin(4/5))/2 + πn. Любой общий угол должен удовлетворять sin(2x)=4/5.sin(2x) = −4/5:x = −arcsin(4/5)/2 + πn или x = (π+arcsin(4/5))/2 + πn. Нет необходимости приближать arcsin(4/5).sin(2x) = 2/3:x = arcsin(2/3)/2 + πn или x = (π−arcsin(2/3))/2 + πn. Не путайте arcsin(2/3) с числом 2/3.sin(2x) = −2/3:x = −arcsin(2/3)/2 + πn или x = (π+arcsin(2/3))/2 + πn. Равенство проверяется подстановкой.sin(2x) = 5/4:решений нет. 5/4 больше максимума синуса.sin(2x) = −6/5:решений нет. −6/5 меньше минимума синуса.
Диагностика трёх опасных ошибок
| Ошибочная мысль | Почему неверно | Правильное действие |
|---|---|---|
| Для синуса нужен только один корень | На окружности обычное значение синуса встречается в двух углах за период | Запишите α и π−α до деления угла на два |
| В записи x=α/2+2πn период сохраняется | Период функции sin(2x) по x равен π | После деления 2x на 2 получится πn |
| Если c=−6/5, нужно искать отрицательный угол | Синус ограничен от −1 до 1 | Зафиксируйте отсутствие действительных корней |
Проверка учителя: для заданий 4–19 необходимо показать обе ветви, для 1–3 допустима объединённая запись, для 20–21 ответ пустой. Можно выдавать серии отдельно или вместе: ключ вынесен после всех заданий и не требует внешних сервисов.
Сохраните материал или отправьте тому, кому он пригодится.
