Probleme grele de Trigonometrie

Clasa a 9-a • 23 probleme de nivel greu

Greu#1Trigonometrie
Fie aRa \in \mathbb{R} un parametru real. Să se determine numărul de soluții ale ecuației sin4x+cos4x=a\sin^4 x + \cos^4 x = a în intervalul [0,2π][0, 2\pi], în funcție de aa. Discuție completă.

Rezolvare completă

10 puncte · 6 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
22 puncte
Se obține ecuația 112sin22x=asin22x=2(1a)1 - \frac{1}{2}\sin^2 2x = a \Rightarrow \sin^2 2x = 2(1-a)
32 puncte
Condiția 0sin22x10 \leq \sin^2 2x \leq 102(1a)112a10 \leq 2(1-a) \leq 1 \Rightarrow \frac{1}{2} \leq a \leq 1
42 puncte
Pentru a=1a = 1: sin22x=02x=kπx=kπ2\sin^2 2x = 0 \Rightarrow 2x = k\pi \Rightarrow x = \frac{k\pi}{2}, 4 soluții în [0,2π][0, 2\pi]
51 punct
Pentru a=12a = \frac{1}{2}: sin22x=12x=π2+kπx=π4+kπ2\sin^2 2x = 1 \Rightarrow 2x = \frac{\pi}{2} + k\pi \Rightarrow x = \frac{\pi}{4} + \frac{k\pi}{2}, 4 soluții
61 punct
Pentru a(12,1)a \in (\frac{1}{2}, 1): sin22x(0,1)sin2x=±2(1a)\sin^2 2x \in (0,1) \Rightarrow \sin 2x = \pm \sqrt{2(1-a)}, fiecare dă 4 soluții, total 8 soluții

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.

Greu#2Trigonometrie
Demonstrați identitatea: sin3xsinxcos3xcosx=2\frac{\sin 3x}{\sin x} - \frac{\cos 3x}{\cos x} = 2, pentru xkπ2x \neq \frac{k\pi}{2}, kZk \in \mathbb{Z}.

Rezolvare completă

10 puncte · 5 pași
12 puncte
Se scrie sin3x=3sinx4sin3x\sin 3x = 3\sin x - 4\sin^3 x și cos3x=4cos3x3cosx\cos 3x = 4\cos^3 x - 3\cos x
22 puncte
Se obține sin3xsinx=34sin2x\frac{\sin 3x}{\sin x} = 3 - 4\sin^2 x și cos3xcosx=4cos2x3\frac{\cos 3x}{\cos x} = 4\cos^2 x - 3
32 puncte
Diferența devine (34sin2x)(4cos2x3)=64(sin2x+cos2x)(3 - 4\sin^2 x) - (4\cos^2 x - 3) = 6 - 4(\sin^2 x + \cos^2 x)
42 puncte
Folosind sin2x+cos2x=1\sin^2 x + \cos^2 x = 1, rezultă 64=26 - 4 = 2
52 puncte
Verificare condiții: xkπ2x \neq \frac{k\pi}{2} asigură numitorii nenuli

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.

Greu#3Trigonometrie
În triunghiul ABCABC, cu AB=cAB = c, BC=aBC = a, CA=bCA = b, se cunosc sinA=35\sin A = \frac{3}{5} și cosB=513\cos B = \frac{5}{13}. Să se calculeze cosC\cos C și aria triunghiului, știind că a=10a = 10.

Rezolvare completă

10 puncte · 5 pași
12 puncte
Din sinA=35\sin A = \frac{3}{5} și A(0,π)A \in (0, \pi), avem cosA=±45\cos A = \pm \frac{4}{5}, dar sinA>0\sin A > 0 și cosB>0\cos B > 0 sugerează unghiuri ascuțite, deci cosA=45\cos A = \frac{4}{5}
22 puncte
Din cosB=513\cos B = \frac{5}{13}, sinB=1213\sin B = \frac{12}{13} (B ascuțit)
32 puncte
cosC=cos(π(A+B))=cos(A+B)=(cosAcosBsinAsinB)=(45513351213)=1665\cos C = \cos(\pi - (A+B)) = -\cos(A+B) = - (\cos A \cos B - \sin A \sin B) = - (\frac{4}{5} \cdot \frac{5}{13} - \frac{3}{5} \cdot \frac{12}{13}) = \frac{16}{65}
42 puncte
Legea sinusurilor: asinA=bsinBb=asinBsinA=10121335=20013\frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B} \Rightarrow b = \frac{a \sin B}{\sin A} = \frac{10 \cdot \frac{12}{13}}{\frac{3}{5}} = \frac{200}{13}
52 puncte
Aria S=12absinC=1210200131cos2C=1000136365=63000845=12600169S = \frac{1}{2}ab \sin C = \frac{1}{2} \cdot 10 \cdot \frac{200}{13} \cdot \sqrt{1 - \cos^2 C} = \frac{1000}{13} \cdot \frac{63}{65} = \frac{63000}{845} = \frac{12600}{169}

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.

Greu#4Trigonometrie
Să se rezolve ecuația 3sinx+cosx=2\sqrt{3}\sin x + \cos x = \sqrt{2}, cu condiția x[0,π]x \in [0, \pi] și să se afle soluțiile care satisfac tanx>0\tan x > 0.

Rezolvare completă

10 puncte · 5 pași
12 puncte
Se împarte ecuația la (3)2+12=2\sqrt{(\sqrt{3})^2 + 1^2} = 2: 32sinx+12cosx=22\frac{\sqrt{3}}{2}\sin x + \frac{1}{2}\cos x = \frac{\sqrt{2}}{2}
22 puncte
Se recunoaște cosπ6=32\cos \frac{\pi}{6} = \frac{\sqrt{3}}{2}, sinπ6=12\sin \frac{\pi}{6} = \frac{1}{2}, deci ecuația devine sin(x+π6)=22\sin(x + \frac{\pi}{6}) = \frac{\sqrt{2}}{2}
32 puncte
Soluții generale: x+π6=π4+2kπx + \frac{\pi}{6} = \frac{\pi}{4} + 2k\pi sau x+π6=3π4+2kπx + \frac{\pi}{6} = \frac{3\pi}{4} + 2k\pi, kZk \in \mathbb{Z}
42 puncte
Pentru x[0,π]x \in [0, \pi]: x=π12x = \frac{\pi}{12} (din prima) și x=7π12x = \frac{7\pi}{12} (din a doua)
52 puncte
Condiția tanx>0\tan x > 0: tanπ12>0\tan \frac{\pi}{12} > 0 și tan7π12=tan(π5π12)=tan5π12<0\tan \frac{7\pi}{12} = \tan(\pi - \frac{5\pi}{12}) = -\tan \frac{5\pi}{12} < 0, deci singura soluție este x=π12x = \frac{\pi}{12}

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.

Greu#5Trigonometrie
Să se rezolve ecuația sinx+sin2x+sin3x=0\sin x + \sin 2x + \sin 3x = 0, folosind transformarea sumei în produs.

Rezolvare completă

10 puncte · 5 pași
12 puncte
Se grupează termenii: (sinx+sin3x)+sin2x=0(\sin x + \sin 3x) + \sin 2x = 0
22 puncte
Se aplică formula sinα+sinβ=2sinα+β2cosαβ2\sin \alpha + \sin \beta = 2\sin \frac{\alpha+\beta}{2} \cos \frac{\alpha-\beta}{2}: sinx+sin3x=2sin2xcosx\sin x + \sin 3x = 2\sin 2x \cos x
32 puncte
Ecuația devine 2sin2xcosx+sin2x=0sin2x(2cosx+1)=02\sin 2x \cos x + \sin 2x = 0 \Rightarrow \sin 2x (2\cos x + 1) = 0
42 puncte
Cazul 1: sin2x=02x=kπx=kπ2\sin 2x = 0 \Rightarrow 2x = k\pi \Rightarrow x = \frac{k\pi}{2}, kZk \in \mathbb{Z}
52 puncte
Cazul 2: 2cosx+1=0cosx=12x=±2π3+2kπ2\cos x + 1 = 0 \Rightarrow \cos x = -\frac{1}{2} \Rightarrow x = \pm \frac{2\pi}{3} + 2k\pi, 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.

Greu#6Trigonometrie
Fie x(0,π)x \in (0, \pi) astfel încât arcsin(cosx)+arccos(sinx)=π3\arcsin(\cos x) + \arccos(\sin x) = \frac{\pi}{3}. Să se determine xx.
Greu#7Trigonometrie
Să se demonstreze inegalitatea sinAsinBsinC338\sin A \sin B \sin C \leq \frac{3\sqrt{3}}{8} pentru orice triunghi ABCABC, unde A,B,CA, B, C sunt unghiurile triunghiului.
Greu#8Trigonometrie
Să se rezolve ecuația tanx+tan2x=3cosx\tan x + \tan 2x = \frac{3}{\cos x}, cu xπ2+kπx \neq \frac{\pi}{2} + k\pi și xπ4+kπ2x \neq \frac{\pi}{4} + \frac{k\pi}{2}, kZk \in \mathbb{Z}.
Greu#9Trigonometrie
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].
Greu#10Trigonometrie
Demonstrați identitatea trigonometrică netrivială: sin3xsiny+cos3xcosy=sec(yx)sin(2xy)\frac{\sin^3 x}{\sin y} + \frac{\cos^3 x}{\cos y} = \sec(y - x) \cdot \sin(2x - y) pentru orice x,yx, y cu siny0\sin y \neq 0, cosy0\cos y \neq 0, și cos(yx)0\cos(y - x) \neq 0.
Greu#11Trigonometrie
În triunghiul ABCABC, cu AB=cAB = c, BC=aBC = a, CA=bCA = b, se cunosc sinA=35\sin A = \frac{3}{5} și cosB=513\cos B = \frac{5}{13}. Să se calculeze cosC\cos C și aria triunghiului, știind că perimetrul este P=30P = 30.
Greu#12Trigonometrie
Să se rezolve ecuația trigonometrică: arcsin(2x)+arccos(x)=π6\arcsin(2x) + \arccos(x) = \frac{\pi}{6} și să se determine domeniul de definiție al soluțiilor.
Greu#13Trigonometrie
Folosind formula de transformare produs-sume, demonstrați inegalitatea: sinAsinBsinC338\sin A \sin B \sin C \leq \frac{3\sqrt{3}}{8} pentru orice unghiuri A,B,CA, B, C cu A+B+C=πA + B + C = \pi și A,B,C0A, B, C \geq 0.
Greu#14Trigonometrie
Să se rezolve ecuația trigonometrică prin substituția t=tanx2t = \tan\frac{x}{2}: sinx+3cosx=2sin2x\sin x + \sqrt{3} \cos x = 2 \sin^2 x și să se afle soluțiile în intervalul [0,2π][0, 2\pi].
Greu#15Trigonometrie
Fie α,β(0,π/2)\alpha, \beta \in (0, \pi/2) astfel încât tanα=2\tan \alpha = 2 și tanβ=3\tan \beta = 3. Să se calculeze α+β\alpha + \beta și să se deducă valoarea lui tan(α+β)\tan(\alpha + \beta) fără a folosi direct formula de adunare, ci prin reducere la primul cadran și folosind proprietăți trigonometrice.

Și alte 8 probleme disponibile după înregistrare.

57 zile până la BAC

Pregătește-te la Trigonometrie cu AI

Accesează toate cele 23 probleme de Trigonometrie cu rezolvări complete pas cu pas și corectare automată AI.

Vreau evaluare AI pe soluția mea

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