МУМ5 → Математика профиль → задания → № 14

Задание 14 ЕГЭ математика профиль

Тригонометрическое уравнение с отбором корней

Как это было в демоверсии 2027

а) Решите уравнение cos⁡2x+2cos⁡(x+π)+1=0\cos2x+\sqrt2\cos(x+\pi)+1=0. б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку [−4π;−5π2]\left[-4\pi;-\dfrac{5\pi}{2}\right].

Источник: ФИПИ, проект демоверсии ЕГЭ 2027, с. 14

Образец ответа

а) Так как cos⁡(x+π)=−cos⁡x\cos(x+\pi)=-\cos x и cos⁡2x=2cos⁡2x−1\cos2x=2\cos^2x-1, уравнение принимает вид

2cos⁡2x−1−2cos⁡x+1=0;cos⁡x(2cos⁡x−2)=0.2\cos^2x-1-\sqrt2\cos x+1=0;\quad \cos x\left(2\cos x-\sqrt2\right)=0.

Если cos⁡x=0\cos x=0, то x=π2+πkx=\dfrac{\pi}{2}+\pi k, k∈Zk\in\mathbb Z. Если cos⁡x=22\cos x=\dfrac{\sqrt2}{2}, то x=π4+2πnx=\dfrac{\pi}{4}+2\pi n, n∈Zn\in\mathbb Z, или x=−π4+2πmx=-\dfrac{\pi}{4}+2\pi m, m∈Zm\in\mathbb Z.

б) Отберём корни из отрезка [−4π;−5π2]\left[-4\pi;-\dfrac{5\pi}{2}\right]. Серия x=π2+πkx=\dfrac{\pi}{2}+\pi k: −4π≤π2+πk≤−5π2  ⟺  −92≤k≤−3-4\pi\le\dfrac{\pi}{2}+\pi k\le-\dfrac{5\pi}{2}\iff-\dfrac92\le k\le-3, то есть k=−4k=-4 или k=−3k=-3; получаем x=−7π2x=-\dfrac{7\pi}{2} и x=−5π2x=-\dfrac{5\pi}{2}. Серия x=π4+2πnx=\dfrac{\pi}{4}+2\pi n: −178≤n≤−118-\dfrac{17}{8}\le n\le-\dfrac{11}{8}, то есть n=−2n=-2; получаем x=−15π4x=-\dfrac{15\pi}{4}. Серия x=−π4+2πmx=-\dfrac{\pi}{4}+2\pi m: −158≤m≤−98-\dfrac{15}{8}\le m\le-\dfrac98 — целых mm нет.

Ответ: а) π2+πk\dfrac{\pi}{2}+\pi k, k∈Zk\in\mathbb Z; ±π4+2πn\pm\dfrac{\pi}{4}+2\pi n, n∈Zn\in\mathbb Z; б) −15π4-\dfrac{15\pi}{4}; −7π2-\dfrac{7\pi}{2}; −5π2-\dfrac{5\pi}{2}.

Как оценивают · максимум 2
  • Верные ответы в обоих пунктах до 2

    Решение уравнения и отбор корней обоснованы, оба ответа верные.

  • Верен пункт а или есть вычислительная ошибка до 1

    1 балл — обоснованно решён только пункт а, либо в обоих пунктах выполнены все нужные шаги, но ответы неверны из-за вычислительной ошибки. Ответ без решения — 0.

  • Не соответствует критериям до 0

    0 баллов — решение не подходит ни под один пункт выше.

Как выполнять
  1. Формулы приведения и двойного угла: cos⁡(x+π)=−cos⁡x\cos(x+\pi)=-\cos x, cos⁡2x=2cos⁡2x−1\cos2x=2\cos^2x-1.

  2. Получаем 2cos⁡2x−2cos⁡x=02\cos^2x-\sqrt2\cos x=0 и раскладываем на множители.

  3. Решаем две простейшие серии.

  4. Отбираем корни двойными неравенствами для каждой серии (или на окружности).

Все примеры задания 14 из демоверсии (2) →

Собрать пробник