Soru

Zorluk: ZorTrigonometrik Denklemler
cos(2x)sin(x)cos(x)=sin(x)cos(x)\frac{\cos(2x)}{\sin(x) - \cos(x)} = \sin(x) - \cos(x) denkleminin (0,2π)(0, 2\pi) açık aralığındaki farklı gerçel köklerinin sayısı 1'dir.

Cevap: Cevap

Cevap

Verilen önerme doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Tanım kümesini belirlemek için paydanın sıfırdan farklı olması gerektiği koşulunu yazın.
sin(x)cos(x)0    tan(x)1\sin(x) - \cos(x) \neq 0 \implies \tan(x) \neq 1. Bu durumda (0,2π)(0, 2\pi) açık aralığında xπ4x \neq \frac{\pi}{4} ve x5π4x \neq \frac{5\pi}{4} olmalıdır.
Paydayı sıfır yapan değerler denklemi tanımsız kılacağından çözüm kümesine dahil edilemez.
2
İçler dışlar çarpımı yaparak denklemi düzenleyin.
cos(2x)=(sin(x)cos(x))2    cos(2x)=sin2(x)2sin(x)cos(x)+cos2(x)    cos(2x)=1sin(2x)\cos(2x) = (\sin(x) - \cos(x))^2 \implies \cos(2x) = \sin^2(x) - 2\sin(x)\cos(x) + \cos^2(x) \implies \cos(2x) = 1 - \sin(2x) elde edilir.
İfadeyi daha sade bir biçimde yazıp bilinen trigonometrik özdeşliklerden yararlanmak için.
3
Elde edilen cos(2x)+sin(2x)=1\cos(2x) + \sin(2x) = 1 denklemini yarım açı formüllerini kullanarak çarpanlarına ayırın.
cos2(x)sin2(x)+2sin(x)cos(x)=sin2(x)+cos2(x)    2sin(x)cos(x)2sin2(x)=0    2sin(x)(cos(x)sin(x))=0\cos^2(x) - \sin^2(x) + 2\sin(x)\cos(x) = \sin^2(x) + \cos^2(x) \implies 2\sin(x)\cos(x) - 2\sin^2(x) = 0 \implies 2\sin(x)(\cos(x) - \sin(x)) = 0 bulunur. Buradan sin(x)=0\sin(x) = 0 veya cos(x)sin(x)=0\cos(x) - \sin(x) = 0 elde edilir.
Çarpanlara ayırma yöntemiyle kök adaylarını belirlemek için.
4
Aday kökleri (0,2π)(0, 2\pi) aralığında bulun ve tanımsızlık koşuluna göre kontrol edin.
sin(x)=0    x=π\sin(x) = 0 \implies x = \pi (geçerli kök). cos(x)sin(x)=0    x=π4\cos(x) - \sin(x) = 0 \implies x = \frac{\pi}{4} veya x=5π4x = \frac{5\pi}{4} (paydayı sıfır yaptığından geçersiz). Toplamda sadece 1 adet gerçel kök (x=πx = \pi) vardır.
Bulunan aday köklerin başlangıçtaki denklemi tanımlı yapıp yapmadığını doğrulamak için.

Anahtar Kavram

Trigonometrik denklemlerin çözümünde sadeleştirme adımlarında ortaya çıkan yalancı köklerin payda kontrolü ile elenmesi.
Bu soruyu puanla