Номер 160, страница 299 - гдз по алгебре 10-11 класс учебник Колмогоров, Абрамов

Авторы: Колмогоров А. Н., Абрамов А. М., Дудницын Ю. П.
Тип: Учебник
Издательство: Просвещение
Год издания: 2008 - 2025
Цвет обложки: зелёный, чёрный
ISBN: 978-5-09-019513-3
Рекомендовано Министерством образования и науки Российской Федерации
Алгебра и начала математического анализа
Популярные ГДЗ в 10 классе
Параграф 4. Уравнения, неравенства, системы уравнений и неравенств. Глава 5. Задачи на повторение - номер 160, страница 299.
№160 (с. 299)
Условие. №160 (с. 299)
скриншот условия

160. a) $2 \sin^2 x \le 1$;
б) $3 \operatorname{tg}^2 2x \le 1$;
в) $4 \cos^2 x \le 3$;
г) $\operatorname{tg}^2 \frac{x}{2} - 1 \ge 0$.
Решение 1. №160 (с. 299)

Решение 3. №160 (с. 299)


Решение 5. №160 (с. 299)
а) Решим неравенство $2 \sin^2 x \le 1$.
Сначала разделим обе части неравенства на 2:
$\sin^2 x \le \frac{1}{2}$
Для решения этого неравенства воспользуемся формулой понижения степени $\sin^2 x = \frac{1 - \cos(2x)}{2}$. Подставим ее в неравенство:
$\frac{1 - \cos(2x)}{2} \le \frac{1}{2}$
Умножим обе части на 2:
$1 - \cos(2x) \le 1$
Вычтем 1 из обеих частей:
$-\cos(2x) \le 0$
Умножим на -1, изменив знак неравенства на противоположный:
$\cos(2x) \ge 0$
Пусть $t = 2x$. Неравенство принимает вид $\cos t \ge 0$. Решением этого неравенства является промежуток, где косинус неотрицателен, то есть:
$-\frac{\pi}{2} + 2\pi k \le t \le \frac{\pi}{2} + 2\pi k$, где $k \in \mathbb{Z}$.
Теперь выполним обратную замену $t = 2x$:
$-\frac{\pi}{2} + 2\pi k \le 2x \le \frac{\pi}{2} + 2\pi k$
Чтобы найти $x$, разделим все части двойного неравенства на 2:
$-\frac{\pi}{4} + \pi k \le x \le \frac{\pi}{4} + \pi k$, где $k \in \mathbb{Z}$.
Ответ: $x \in [-\frac{\pi}{4} + \pi k; \frac{\pi}{4} + \pi k], k \in \mathbb{Z}$.
в) Решим неравенство $4 \cos^2 x \le 3$.
Разделим обе части на 4:
$\cos^2 x \le \frac{3}{4}$
Используем формулу понижения степени $\cos^2 x = \frac{1 + \cos(2x)}{2}$:
$\frac{1 + \cos(2x)}{2} \le \frac{3}{4}$
Умножим обе части на 4, чтобы избавиться от знаменателей:
$2(1 + \cos(2x)) \le 3$
$2 + 2\cos(2x) \le 3$
$2\cos(2x) \le 1$
$\cos(2x) \le \frac{1}{2}$
Пусть $t = 2x$. Неравенство $\cos t \le \frac{1}{2}$ имеет решение:
$\frac{\pi}{3} + 2\pi k \le t \le \frac{5\pi}{3} + 2\pi k$, где $k \in \mathbb{Z}$.
Сделаем обратную замену $t = 2x$:
$\frac{\pi}{3} + 2\pi k \le 2x \le \frac{5\pi}{3} + 2\pi k$
Разделим все части неравенства на 2, чтобы найти $x$:
$\frac{\pi}{6} + \pi k \le x \le \frac{5\pi}{6} + \pi k$, где $k \in \mathbb{Z}$.
Ответ: $x \in [\frac{\pi}{6} + \pi k; \frac{5\pi}{6} + \pi k], k \in \mathbb{Z}$.
б) Решим неравенство $3 \operatorname{tg}^2 2x \le 1$.
Разделим обе части на 3:
$\operatorname{tg}^2 2x \le \frac{1}{3}$
Это неравенство равносильно двойному неравенству:
$-\sqrt{\frac{1}{3}} \le \operatorname{tg} 2x \le \sqrt{\frac{1}{3}}$
$-\frac{1}{\sqrt{3}} \le \operatorname{tg} 2x \le \frac{1}{\sqrt{3}}$
Пусть $t = 2x$. Решим неравенство $-\frac{1}{\sqrt{3}} \le \operatorname{tg} t \le \frac{1}{\sqrt{3}}$.
Учитывая периодичность тангенса (период $\pi$), находим решение на основном промежутке $(-\frac{\pi}{2}; \frac{\pi}{2})$.
$-\frac{\pi}{6} \le t \le \frac{\pi}{6}$
Общее решение для $t$ имеет вид:
$-\frac{\pi}{6} + \pi k \le t \le \frac{\pi}{6} + \pi k$, где $k \in \mathbb{Z}$.
Сделаем обратную замену $t = 2x$:
$-\frac{\pi}{6} + \pi k \le 2x \le \frac{\pi}{6} + \pi k$
Разделим все части неравенства на 2:
$-\frac{\pi}{12} + \frac{\pi k}{2} \le x \le \frac{\pi}{12} + \frac{\pi k}{2}$, где $k \in \mathbb{Z}$.
Ответ: $x \in [-\frac{\pi}{12} + \frac{\pi k}{2}; \frac{\pi}{12} + \frac{\pi k}{2}], k \in \mathbb{Z}$.
г) Решим неравенство $\operatorname{tg}^2 \frac{x}{2} - 1 \ge 0$.
Перенесем 1 в правую часть:
$\operatorname{tg}^2 \frac{x}{2} \ge 1$
Это неравенство равносильно совокупности двух неравенств:
$\operatorname{tg} \frac{x}{2} \ge 1$ или $\operatorname{tg} \frac{x}{2} \le -1$.
Пусть $t = \frac{x}{2}$. Решим неравенства $\operatorname{tg} t \ge 1$ и $\operatorname{tg} t \le -1$.
Учитывая область определения тангенса ($t \neq \frac{\pi}{2} + \pi k$) и его периодичность, получаем:
1. Для $\operatorname{tg} t \ge 1$: решением является $\frac{\pi}{4} + \pi k \le t < \frac{\pi}{2} + \pi k$.
2. Для $\operatorname{tg} t \le -1$: решением является $-\frac{\pi}{2} + \pi k < t \le -\frac{\pi}{4} + \pi k$.
Сделаем обратную замену $t = \frac{x}{2}$ и найдем $x$ для каждого случая, умножив неравенства на 2.
1. $\frac{\pi}{4} + \pi k \le \frac{x}{2} < \frac{\pi}{2} + \pi k \implies \frac{\pi}{2} + 2\pi k \le x < \pi + 2\pi k$.
2. $-\frac{\pi}{2} + \pi k < \frac{x}{2} \le -\frac{\pi}{4} + \pi k \implies -\pi + 2\pi k < x \le -\frac{\pi}{2} + 2\pi k$.
Объединяя эти два множества решений, получаем итоговый ответ.
Ответ: $x \in (-\pi + 2\pi k; -\frac{\pi}{2} + 2\pi k] \cup [\frac{\pi}{2} + 2\pi k; \pi + 2\pi k), k \in \mathbb{Z}$.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по алгебре за 10-11 класс, для упражнения номер 160 расположенного на странице 299 к учебнику 2008 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по алгебре к упражнению №160 (с. 299), авторов: Колмогоров (Андрей Николаевич), Абрамов (Александр Михайлович), Дудницын (Юрий Павлович), учебного пособия издательства Просвещение.