Post by buePost by mindsurfer_02dakle, imam cos4x=0 i sin4x=1/2
ako je x u intervalu [0, 2pi], onda je 4x u intervalu [0, 8pi].
ajmo prvo cos 4x = 0
u osnovnom intervalu kosinus je nula u dvije tocke (pi/2 i 3pi/2), dakle u 4
puta vecem intervalu ima 4 puta vise rjesenja.
znaci tu ih je 8.
sin 4x = 1/2, ista stvar
dva rjesenja unutar intervala [0,2pi] (tocke pi/6 i 5pi/6), sto opet znaci 8
rjesenja unutar intervala [0, 8pi].
Ovo je sve ok.. i doista efektno ako se samo trazi broj rjesenja u
nekom intervalu..
ali cisto da zaokruzimo pricu.. cini mi se da bi tebi bilo korisnije
da skontas kako bi dosao do tih rjesenja, da se kojim slucajem trazi
da ih se navede.. i to ne samo u ovom zadatku.. koji bi mozda i mogao
rijesiti "na prste" .. nego i za komplexnije zadatke.. ili npr
sin(3265.254*x)=1/2 ..?
dakle treba ti neki opcenitiji metod za rjesavanje ovakvog tipa
zadataka..
Da pokazem to na primjeru cos(4x)=0:
Prije svega treba znati rjesenja jednadzbe
cos(krumpir)=0
unutar intervala [0,2Pi).
To su krumpir1=Pi/2, krumpir2=3Pi/2.
(Preporucujem nacrtati sliku trign kruznice i ove kuteve)
Nadalje, treba imati na umu da je cosinus periodicka funkcija s
osnovnim periodom 2Pi, sto znaci da takve jednadzbe imaju beskonacno
rjesenja oblika:
krumpir1=Pi/2+k*2Pi, (za svaki k iz skupa cijelih brojeva Z)
krumpir2=3Pi/2+k*2Pi, (za svaki k iz skupa cijelih brojeva Z)
Nama je krumpir=4x, pa za prvo rjesenje, krumpir1, zbog
periodicnosti, pisemo:
4x=Pi/2+k*2Pi, za svaki k iz skupa Z.
Podijelimo obje strane jednakosti s 4:
x=Pi/8+k*Pi/4, za svaki k iz skupa Z.
Sredimo desnu stranu
(*) x=(2k+1)Pi/8, za svaki k iz skupa Z.
Dakle rjesenja x ima beskonacno, tj onoliko koliko ima k-ova (cijelih
brojeva) u skupu Z, i ovo je samo njihov skraceni zapis. Kad bismo ih
zeljeli popisati sve, morali bi racunati x pojedinacno za svaki k iz
Z, sto je naravno nemoguce jer ih ima beskonacno... ali svakako to
mozemo uciniti za nekoliko k-ova ..
Kako se u zadacima najcesce traze rjesenja koja upadnu u neki interval
( najcesce u [0,2Pi) ), to samo u (*) zapravo i treba uvrstiti
nekoliko k-ova i vidjeti koji tako dobijeni x upada u trazeni
interval. Imamo:
za k=0, x1=Pi/8 ( upada u interval, pa je rjesenje)
za k=1, x2=3Pi/8 (upada u interval, pa je rjesenje)
za k=-1, x=-Pi/8 (ne upada pa nije rjesenje))
za k=2, x3=5Pi/8 (upada)
za k=-2, x=-3Pi/8 (ne upada)
za k=3, x4=7Pi/8 (upada)
(ocito da za negativne k-ove nijedno rjesenje nece upasti u trazeni
interval pa ne racunamo vise za njih)
za k=4, x5=9Pi/8 (upada)
.. itd..
dok ne dodjemo do onog k za koji odgovarajuci x nece upasti u trazeni
interval, pa tako ni za svaki veci od njega, iz cega zakljucujemo da
smo "pokupili" sva trazena rjesenja vezana uz krumpir1.
Sad to isto napravimo za krumpir2..
i dobit cemo sva trazena rjesenja..
#########
I ako mi dopustite samo jos malu napomenu u vezi onog skracivanja
sin3x iz prvog zadatka..
Netko moze postaviti pitanje zasto moramo postavljati uvjet sin3x=0, i
ako ga vec postavljamo, zasto bi neka od rjesenja tog uvjeta bila i
rjesenja naseg zadatka?
Koliko se sjecam pisalo je:
-2sin3xcosx=2sin3xsinx
Naravno odmah nam pada na pamet skratiti sin3x, no kako je bue
primijetio time smo izgubili dosta rjesenja. Dakle ne smijemo tek tako
u slicnim jednadzbama kratiti faktore koji sadrze nepoznanice.
S druge strane pravilo da "kad kratimo sin3x treba ispitati uvjet
sin3x=0 i rjesenja tog uvjeta ce biti i nasa rjesenja" nekako ne drzi
vodu kako vec rekoh .. tj ucenik najcesce ne zna pravi razlog zasto bi
rjesenja tog uvjeta bila i trazena rjesenja...
Da skratim, u ovom slucaju bi bilo tocnije (barem koliko ja znam)
postupiti na sljedeci nacin:
Prebacimo sve clanove s nepoznanicama na jednu stranu..
-2sin3xcosx-2sin3xsinx=0
faktoriziramo lijevu stranu, tj izlucimo zajednicke faktore:
-2sin3x(cosx+sinx)=0
Sad na lijevoj strani imamo umnozak tri faktora:
-2, sin3x, i (cosx+sinx)
Jednadzba kaze da je umnozak ta tri faktora = 0.
Pitamo se kad je umnozak tri faktora =0?
Odgovor: onda kad je ili prvi jednak nuli, ili drugi jednak nuli, ili
treci jednak nuli.
Naglasak na "ili"..
To i napisemo, i dobijamo tri nove (jednostavnije) jednadzbe:
(1) -2=0
(2) sin3x=0
(3) cosx+sinx=0
Sad te tri jednadzbe treba rijesiti, i na kraju ce, zbog onog "ili"
konacno rjesenje biti UNIJA tih rjesenja.
(1) ... rjesenje je prazan skup, tj nijedan x ne zadovoljava tu
jednakost
(2) ... rjesimo na nacin koji sam gore opisao
(3) ... rijesio bue par postova prije..
Konacno rjesenje je unija tih rjesenja.. a i to je bue vec naveo.
_______________
iscekujuci novi sadrzaj i dizajn: http://www.pmfst.hr/~matko1/