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Resolver una ecuación Radical $5(\sqrt{1-x} + \sqrt{1+x}) = 6x + 8\sqrt{1-x^2}$ (cuadratura ' ayuda de t)

¿Cómo debo plantear este problema: %#% $ de #% he intentado cuadrar ambos lados pero para deshacerse de los radicales requiere convirtiéndola en una ecuación cuártica, que no sé cómo resolver? ¿Algún consejo? ¡Gracias!

7voto

Farkhod Gaziev Puntos 6

SUGERENCIA:

Método de$\#1:$

Deje $2y=\arccos x\implies x=\cos2y,\sqrt{1-x^2}=+|\sin2y|$

Como para el real $a,\sqrt a\ge0,$

Utilizando la definición de los valores Principales, $0\le2y\le\pi\implies\sqrt{1-x^2}=+\sin2y$

De nuevo, $0\le2y\le\pi\iff0\le y\le\dfrac\pi2\implies\sin y,\cos y\ge0$

$\implies\sqrt{1-x}=+\sqrt2\sin y,\sqrt{1+x}=+\sqrt2\cos y$

Método de$\#2:$

Deje $x=\cos2y$

$\sqrt{1-x^2}=|\sin2y|$

$1-x=2\sin^2y\implies\sqrt{1-x}=\sqrt2|\sin y|$ y simialrly $\sqrt{1+x}=\sqrt2|\cos y|$

Ahora para el real $a, |a|=+a$ si $a\ge0,$ else $-a$

Caso $\#1:$

$\sin y,\cos y\ge0\implies\sin2y=2\sin y\cos y\ge0$

Caso $\#2:$

$\sin y<0,\cos y<0\implies\sin2y=\cdots>0$

Caso $\#3:$

$\sin y>0,\cos y<0\implies\sin2y=\cdots$

Caso $\#4:$

$\sin y<0,\cos y>0\implies\sin2y=\cdots$

5voto

después de cuadrar dos veces y clasificación y descomposición en factores conseguí esta aquí $$-4 (25 x-24) \left(100 x^3-75 x+24\right)=0$ $

4voto

John Chessant Puntos 1485

Aquí es realmente un buen método: cuando se mira en términos tales como $\sqrt{1-x}$, $\sqrt{1+x}$, y $\sqrt{1-x^2}$, cree que la trigonometría!

Hacer la sustitución trigonométrica: $$x = \cos{\theta}$$

Ahora: $$\sqrt{1-x}=\sqrt{2}\sin{\frac{\theta}{2}}$$ $$\sqrt{1+x}=\sqrt{2}\cos{\frac{\theta}{2}}$$ $$\sqrt{1-x^2}=\sin{\theta}$$

La ecuación de con $\theta$ es entonces:

$$5\left(\sin{\frac{\theta}{2}} + \cos{\frac{\theta}{2}}\right) = 6\cos{\theta} + 8\sin{\theta} $$

Se puede tomar desde aquí?

Edit: Otro truco se utiliza para terminar el problema. Una de las ventajas de sustituciones trigonométricas es que hay muchas identidades a utilizar. En este caso:

$$6\cos{\theta} + 8\sin{\theta} = 10\left(\frac{3}{5}\cos{\theta} + \frac{4}{5}\sin{\theta}\right)$$

Ahora, si dejamos $\phi = \sin^{-1}\left(\frac{3}{5}\right)$:

$$6\cos{\theta} + 8\sin{\theta} = 10\left(\sin{\phi}\cos{\theta} + \cos{\phi}\sin{\theta}\right)=10\sin(\phi+\theta)$$

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