Показательные уравнения · Открытый банк заданий ФИПИ · № F438D2

Задание №13. Уравнения

Часть 2 · повышенная · Развернутый · Макс. балл: 2

Дайте развёрнутый ответ.

а) Решите уравнение

\(16^{\cos x}+16^{\cos(\pi-x)}=\frac{17}{4}.\)

б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку \(\left[\pi;\frac{5\pi}{2}\right]\).

Это задание с развернутым ответом. Сначала посмотрите решение, затем выставьте самооценку.

Решение

а) Так как \(\cos(\pi-x)=-\cos x\), получим:

\(16^{\cos x}+16^{-\cos x}=\frac{17}{4}.\)

Пусть \(t=16^{\cos x}\), тогда \(t>0\) и:

\(t+\frac1t=\frac{17}{4}.\)

\(4t^2-17t+4=0.\)

Отсюда \(t=4\) или \(t=\frac14\).

Значит, \(16^{\cos x}=4\) или \(16^{\cos x}=\frac14\), поэтому

\(\cos x=\frac12\) или \(\cos x=-\frac12\).

Тогда:

\(x=\pm\frac{\pi}{3}+2\pi k,\ k\in\mathbb Z,\)

или

\(x=\pm\frac{2\pi}{3}+2\pi n,\ n\in\mathbb Z.\)

б) На отрезке \(\left[\pi;\frac{5\pi}{2}\right]\) получаем:

\(\frac{4\pi}{3};\ \frac{5\pi}{3};\ \frac{7\pi}{3}.\)

Ответ:

а) \(x=\pm\frac{\pi}{3}+2\pi k;\quad x=\pm\frac{2\pi}{3}+2\pi n,\quad k,n\in\mathbb Z.\)

б) \(\frac{4\pi}{3};\ \frac{5\pi}{3};\ \frac{7\pi}{3}.\)

Критерии оценивания

Критерии оценивания выполнения задания Баллы
Обоснованно получены верные ответы в обоих пунктах. 2
Обоснованно получен верный ответ в пункте а
ИЛИ
получены неверные ответы из-за вычислительной ошибки, но при этом имеется верная последовательность всех шагов решения обоих пунктов: пункта а и пункта б.
1
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше. 0
Максимальный балл 2
Войдите, чтобы сохранять самооценку по заданиям второй части.
Правильный ответ: а) x=±π/3+2πk; x=±2π/3+2πn. б) 4π/3; 5π/3; 7π/3.