Номер 4.21, страница 13, часть 2 - гдз по алгебре 10-11 класс задачник Мордкович, Семенов

§4. Числовая окружность. Глава 2. Тригонометрические функции. ч. 2 - номер 4.21, страница 13.

4.21 а) $\frac{\pi}{6} + 2\pi k \leq t \leq \frac{2\pi}{3} + 2\pi k$;

б) $2\pi k \leq t \leq \frac{5\pi}{4} + 2\pi k$;

В) $\frac{\pi}{2} + 2\pi k \leq t \leq \frac{3\pi}{2} + 2\pi k$;

Г) $\pi + 2\pi k \leq t \leq \frac{5\pi}{3} + 2\pi k$.

a)

Данное двойное неравенство $ \frac{\pi}{6} + 2\pi k \le t \le \frac{2\pi}{3} + 2\pi k $, где $k \in Z$ (k — любое целое число), задает множество решений для переменной $t$. Слагаемое $2\pi k$ указывает на то, что множество решений является периодическим с периодом $2\pi$. Это означает, что решения повторяются через каждый полный оборот на единичной окружности.

Чтобы понять, какую именно дугу на единичной окружности описывает это неравенство, рассмотрим основной промежуток, который получается при $k=0$:

$ \frac{\pi}{6} \le t \le \frac{2\pi}{3} $.

Начальная точка дуги соответствует углу $t_1 = \frac{\pi}{6}$ (30°). Эта точка находится в первой координатной четверти. Конечная точка дуги соответствует углу $t_2 = \frac{2\pi}{3}$ (120°). Эта точка находится во второй координатной четверти.

Таким образом, неравенство описывает дугу на единичной окружности, которая начинается в точке, соответствующей углу $\frac{\pi}{6}$, и продолжается против часовой стрелки до точки, соответствующей углу $\frac{2\pi}{3}$.

Ответ: Множество всех точек на единичной окружности, расположенных на дуге от точки $\frac{\pi}{6}$ до точки $\frac{2\pi}{3}$ включительно (при движении против часовой стрелки), а также всех точек, получаемых из них добавлением целого числа полных оборотов ($2\pi k, k \in Z$). Эта дуга охватывает часть I и часть II координатных четвертей.

б)

Данное двойное неравенство $ 2\pi k \le t \le \frac{5\pi}{4} + 2\pi k $, где $k \in Z$, задает периодическое множество решений с периодом $2\pi$.

Рассмотрим основной промежуток при $k=0$:

$ 0 \le t \le \frac{5\pi}{4} $.

Начальная точка дуги соответствует углу $t_1 = 0$ (0°). Эта точка находится на положительной части оси Ox, на границе I и IV четвертей. Конечная точка дуги соответствует углу $t_2 = \frac{5\pi}{4} = \pi + \frac{\pi}{4}$ (225°). Эта точка находится в третьей координатной четверти.

Таким образом, неравенство описывает дугу на единичной окружности, которая начинается в точке, соответствующей углу $0$, и продолжается против часовой стрелки до точки, соответствующей углу $\frac{5\pi}{4}$. Эта дуга проходит через всю первую, всю вторую и часть третьей четверти.

Ответ: Множество всех точек на единичной окружности, расположенных на дуге от точки $0$ до точки $\frac{5\pi}{4}$ включительно (при движении против часовой стрелки), а также всех точек, получаемых из них добавлением целого числа полных оборотов ($2\pi k, k \in Z$). Эта дуга охватывает I, II и часть III координатных четвертей.

в)

Данное двойное неравенство $ \frac{\pi}{2} + 2\pi k \le t \le \frac{3\pi}{2} + 2\pi k $, где $k \in Z$, задает периодическое множество решений с периодом $2\pi$.

Рассмотрим основной промежуток при $k=0$:

$ \frac{\pi}{2} \le t \le \frac{3\pi}{2} $.

Начальная точка дуги соответствует углу $t_1 = \frac{\pi}{2}$ (90°). Эта точка находится на положительной части оси Oy, на границе I и II четвертей. Конечная точка дуги соответствует углу $t_2 = \frac{3\pi}{2}$ (270°). Эта точка находится на отрицательной части оси Oy, на границе III и IV четвертей.

Неравенство описывает дугу, которая начинается в точке $\frac{\pi}{2}$ и идет против часовой стрелки до точки $\frac{3\pi}{2}$. Эта дуга представляет собой левую половину единичной окружности и полностью покрывает вторую и третью координатные четверти.

Ответ: Множество всех точек на единичной окружности, расположенных на дуге от точки $\frac{\pi}{2}$ до точки $\frac{3\pi}{2}$ включительно (при движении против часовой стрелки), а также всех точек, получаемых из них добавлением целого числа полных оборотов ($2\pi k, k \in Z$). Эта дуга представляет собой левую половину окружности и охватывает II и III координатные четверти.

г)

Данное двойное неравенство $ \pi + 2\pi k \le t \le \frac{5\pi}{3} + 2\pi k $, где $k \in Z$, задает периодическое множество решений с периодом $2\pi$.

Рассмотрим основной промежуток при $k=0$:

$ \pi \le t \le \frac{5\pi}{3} $.

Начальная точка дуги соответствует углу $t_1 = \pi$ (180°). Эта точка находится на отрицательной части оси Ox, на границе II и III четвертей. Конечная точка дуги соответствует углу $t_2 = \frac{5\pi}{3} = 2\pi - \frac{\pi}{3}$ (300°). Эта точка находится в четвертой координатной четверти.

Неравенство описывает дугу, которая начинается в точке $\pi$ и идет против часовой стрелки до точки $\frac{5\pi}{3}$. Эта дуга полностью покрывает третью четверть и часть четвертой четверти.

Ответ: Множество всех точек на единичной окружности, расположенных на дуге от точки $\pi$ до точки $\frac{5\pi}{3}$ включительно (при движении против часовой стрелки), а также всех точек, получаемых из них добавлением целого числа полных оборотов ($2\pi k, k \in Z$). Эта дуга охватывает III и часть IV координатных четвертей.