x2−4x+7=3cosπx tenglamada algebraik va trigonometrik ifodalar aralashgan, uni odatdagi almashtirishlar bilan yechib bo'lmaydi. Lekin chap tomon (x−2)2+3 doim kamida 3, o'ng tomon esa ko'pi bilan 3. Ular faqat ikkalasi ham 3 ga teng bo'lganda uchrashadi: x=2. Bu darsda ifodalarni baholab, shunday tenglama va tengsizliklarni yechamiz.
Asosiy qoida
Agar barcha x uchun f(x)≥A va g(x)≤A bo'lsa, f(x)=g(x) tenglama f(x)=A,g(x)=A sistemasiga teng kuchli. Ikkala shart bitta x da bajarilishi kerak.
Sababi: f(x)=g(x) bo'lsa, A≤f(x)=g(x)≤A, ya'ni ikkalasi ham A. Amalda ishlash tartibi: bir tomonning chegarasini va unga erishiladigan nuqtani topamiz (odatda algebraik tomon), keyin shu nuqtani ikkinchi tomonga qo'yib tekshiramiz.
Usul har doim ham natija bermaydi. Chegaralarga qarab uch holat bor:
Holat
Misol
Xulosa
HolatChegaralar ustma-ust tushadi
Misol(x−2)2+3=3cosπx:f≥3,g≤3
XulosaSistemaga keladi, x=2
HolatChegaralar orasida bo'shliq bor
Misol6x−x2−7=2x2−6x+11: chap ≤2, o'ng ≥4
XulosaYechim yo'q
HolatChegaralar kesishadi
Misolx2+1=2cosx: chap ≥1, o'ng ≤2
XulosaBaholash yetmaydi, tenglamaning ikki ildizi bor, lekin ular bu usulda topilmaydi
Chegaralar ustma-ust tushgani yechim borligini ham bildirmaydi. (x−1)2+2=2cosx da f≥2,g≤2, lekin f=2 faqat x=1 da, u yerda esa 2cos1=2. Yechim yo'q. Shuning uchun nuqta topilgach, ikkinchi tomon albatta tekshiriladi.
Baholash uchun tayyor chegaralar
Ifoda
Chegara
Tenglik sharti
Ifodasinx,cosx
Chegara[−1;1]
Tenglik shartiHar bir chetki qiymat davriy takrorlanadi
Ifodaasinx+bcosx
Chegara[−a2+b2;a2+b2]
Tenglik shartiIkkala chetki qiymatga erishiladi
Ifoda(x−a)2+b
Chegara≥b
Tenglik shartix=a
Ifodab−(x−a)2
Chegara≤b
Tenglik shartix=a
Ifoda(x−a)2+b,b≥0
Chegara≥b
Tenglik shartix=a
Ifodac−x2,c≥0
Chegara≤c
Tenglik shartix=0
Ifodat+t1,t>0
Chegara≥2
Tenglik shartit=1
Ifodat+t1,t<0
Chegara≤−2
Tenglik shartit=−1
Ifodaax+a−x,a>0,a=1
Chegara≥2
Tenglik shartix=0
Ifodatg2x+ctg2x
Chegara≥2
Tenglik shartitg2x=1
Ifodaa(x−p)2+q,a>1
Chegara≥aq
Tenglik shartix=p
Ifodalg(10−(x−p)2)
Chegara≤1
Tenglik shartix=p
Ifodaarccosx
Chegara[0;π]
Tenglik shartiarccos1=0,arccos(−1)=π
Ifodaarcsinx
Chegara[−2π;2π]
Tenglik shartiarcsin(−1)=−2π,arcsin1=2π
t>0 da t+t1≥2 ning isboti:
t+t1−2=t(t−1)2≥0
t+t1+2=t(t+1)2≤0
t<0 da kasrning maxraji manfiy
asinx+bcosx uchun yordamchi burchak ishlatiladi:
asinx+bcosx
=a2+b2sin(x+φ)
Masalan, 3sinx−4cosx ning qiymatlari [−5;5] oraliqda
Kvadrat va trigonometrik funksiya
Algebraik tomonda to'liq kvadrat ajratamiz, trigonometrik tomonni [−1;1] bilan baholaymiz.
x2−4x+7=(x−2)2+3≥3
Chap tomon x=2 da eng kichik qiymat 3 ni oladi
3cosπx≤3
3cos2π=3
O'ng tomon x=2 da ham 3. Demak x=2 yagona ildiz
1+tg2x=cos23x da chap tomon ≥1, o'ng tomon ≤1. Chap tomon tgx=0, ya'ni x=πk da 1 ga teng. Bu nuqtalarda cos23πk=1, o'ng tomon ham 1. Javob: x=πk,k∈Z. Ildizlarni sanashda shu formuladan foydalanamiz: [−π;π] da k=−1,0,1, uchta ildiz.
Ba'zan tenglamaning bir tomoni avval songa keltiriladi. Buning uchun quyidagi formula kerak:
cosacos2acos4a=8sinasin8a
sina=0
8cos7πcos72πcos74π=−1
Chunki sin78π=−sin7π
Shunda quyidagi tenglamaning o'ng tomoni −1 ga teng:
tg2x−cos24x
=8cos7πcos72πcos74π
Tenglama 1+tg2x=cos24x ga aylanadi va x=πk beradi
Ildizli va ko'rsatkichli ifodalar
Ildiz ostida ham kvadrat ajratiladi: (x−3)2+4 va (x−3)2+9.
x2−6x+13≥2
x2−6x+18≥3
Ikki ildizning yig'indisi kamida 5. Tenglik x=3 da
6x−x2−4=5−(x−3)2≤5
Ildizlar yig'indisini shu ifodaga tenglashtirsak, yagona ildiz x=3
Ma'ruzaning davomi kirgandan keyin ochiladiBu — ma'ruzaning boshi. To'liq matn, ovozli doska, yechimli misollar va topshiriqlar Premium bilan.Davomini o'qish
Endi doskada ko'ringUstoz ovozi bilan qadam-baqadam yechim, 10 ta yechimli misol va 10 ta topshiriq.Darsni boshlash