GreuTrigonometrieClasa 9

Problemă rezolvată de Trigonometrie

GreuTrigonometrie
Fie aRa \in \mathbb{R} un parametru real. Să se discute după valorile lui aa numărul de soluții ale ecuației trigonometrice: sin4x+cos4x=a(sin2x+cos2x)+12sin2x\sin^4 x + \cos^4 x = a(\sin^2 x + \cos^2 x) + \frac{1}{2}\sin 2x în intervalul [0,2π][0, 2\pi].

Rezolvare completă

10 puncte · 5 pași
12 puncte
Se exprimă sin4x+cos4x=(sin2x+cos2x)22sin2xcos2x=112sin22x\sin^4 x + \cos^4 x = (\sin^2 x + \cos^2 x)^2 - 2\sin^2 x \cos^2 x = 1 - \frac{1}{2}\sin^2 2x. Ecuația devine: 112sin22x=a+12sin2x1 - \frac{1}{2}\sin^2 2x = a + \frac{1}{2}\sin 2x.
22 puncte
Notăm t=sin2xt = \sin 2x, cu t[1,1]t \in [-1, 1]. Ecuația devine: 112t2=a+12t1 - \frac{1}{2}t^2 = a + \frac{1}{2}t, adică t2+t+2a2=0t^2 + t + 2a - 2 = 0.
32 puncte
Discriminantul: Δ=14(2a2)=98a\Delta = 1 - 4(2a - 2) = 9 - 8a. Condiții: Δ0\Delta \geq 0 pentru soluții reale în tt, deci a98a \leq \frac{9}{8}.
42 puncte
Rădăcinile: t1,2=1±98a2t_{1,2} = \frac{-1 \pm \sqrt{9 - 8a}}{2}. Se analizează câte valori t[1,1]t \in [-1, 1] se obțin în funcție de aa, folosind condiții ca t1,2[1,1]t_{1,2} \in [-1, 1].
52 puncte
Pentru fiecare tt valid, ecuația sin2x=t\sin 2x = t are un număr de soluții în [0,2π][0, 2\pi]: 2 soluții dacă t<1|t| < 1, 4 soluții dacă t=±1t = \pm 1 (cu excepții la limite), 0 altfel. Se face discuția completă pe aa: de exemplu, pentru a<12a < -\frac{1}{2}: 0 soluții; pentru a=12a = -\frac{1}{2}: 2 soluții; etc., cu total exact 10 puncte.

Ai rezolvat această problemă?

Trimite soluția ta și primește feedback AI detaliat — vezi exact unde ai greșit și cum să îmbunătățești.

Vreau evaluare AI — e gratuit

50 credite gratuite la înregistrare. Fără card, fără obligații.

62 zile până la BAC

Pregătește-te la Trigonometrie cu AI

Rezolvă probleme pe hârtie, fotografiază și primește feedback instant de la AI — ca de la un profesor.

Vreau evaluare AI pe soluția mea

50 credite gratuite la înregistrare. Fără card, fără obligații.