MediuTrigonometrieClasa 10

Problemă rezolvată de Trigonometrie

MediuTrigonometrieNumere Complexe
Folosind reprezentarea trigonometrică a numerelor complexe, demonstrați că pentru orice θR\theta \in \mathbb{R}, avem cos4θ=8cos4θ8cos2θ+1\cos 4\theta = 8\cos^4\theta - 8\cos^2\theta + 1 și sin4θ=4sinθcosθ(2cos2θ1)\sin 4\theta = 4\sin\theta\cos\theta(2\cos^2\theta - 1). Apoi, rezolvați în R\mathbb{R} ecuația cos4x+sin4x=1\cos 4x + \sin 4x = 1.

Rezolvare completă

10 puncte · 4 pași
13 puncte
Scrieți numărul complex z=cosθ+isinθz = \cos\theta + i\sin\theta și aplicați formula lui de Moivre: z4=cos4θ+isin4θz^4 = \cos 4\theta + i\sin 4\theta.
23 puncte
Calculați z4=(cosθ+isinθ)4z^4 = (\cos\theta + i\sin\theta)^4 folosind binomul lui Newton sau recurența, obținând cos4θ6cos2θsin2θ+sin4θ+i(4cos3θsinθ4cosθsin3θ)\cos^4\theta - 6\cos^2\theta\sin^2\theta + \sin^4\theta + i(4\cos^3\theta\sin\theta - 4\cos\theta\sin^3\theta).
32 puncte
Identificați părțile reale și imaginare: cos4θ=cos4θ6cos2θsin2θ+sin4θ\cos 4\theta = \cos^4\theta - 6\cos^2\theta\sin^2\theta + \sin^4\theta și sin4θ=4cos3θsinθ4cosθsin3θ\sin 4\theta = 4\cos^3\theta\sin\theta - 4\cos\theta\sin^3\theta, apoi folosiți identitatea sin2θ=1cos2θ\sin^2\theta = 1 - \cos^2\theta pentru a deduce formulele cerute.
42 puncte
Pentru ecuația cos4x+sin4x=1\cos 4x + \sin 4x = 1, folosiți formulele demonstrate și transformați-o în 8cos4x8cos2x+1+4sinxcosx(2cos2x1)=18\cos^4 x - 8\cos^2 x + 1 + 4\sin x\cos x(2\cos^2 x - 1) = 1, simplificați și rezolvați obținând soluțiile x=kπ2x = k\frac{\pi}{2} sau x=π8+kπ2x = \frac{\pi}{8} + k\frac{\pi}{2}, cu kZk \in \mathbb{Z}.

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.