-
+1
Ovi korisnici su zahvalili autoru
Daniel za post:
desideri
Reputacija: 4.35%
od Daniel » Sreda, 08. Jul 2015, 16:12
Pokazao bih još jedan način, preko korišćenja identiteta [inlmath]\sin^2x+\cos^2x=1[/inlmath]. Ovaj identitet obično koristimo onda kad imamo kvadrate sinusa ili kvadrate kosinusa, jer tada jednostavno primenimo [inlmath]\sin^2x=1-\cos^2x[/inlmath] ili [inlmath]\cos^2x=1-\sin^2x[/inlmath], dok ga izbegavamo kad imamo sinus ili kosinus bez kvadrata, jer bismo onda morali pisati [inlmath]\pm[/inlmath] ispred korena, tj. [inlmath]\sin x=\pm\sqrt{1-\cos^2x}[/inlmath] i [inlmath]\cos x=\pm\sqrt{1-\sin^2x}[/inlmath], budući da ne znamo predznak sinusa, odnosno kosinusa.
Međutim, u ovom zadatku možemo vrlo lako, još u startu, odrediti predznak sinusa i predznak kosinusa. Ako bi jedan od njih bio negativan, onaj drugi bi, da bi njihov zbir bio [inlmath]1[/inlmath] i jednačina bila zadovoljena, morao biti veći od jedinice. A pošto znamo da ni sinus ni kosinus ne mogu biti veći od jedinice, na osnovu kontradikcije zaključujemo da ni jedan ni drugi ne mogu biti negativni. Znači, postavljamo početne uslove
[dispmath]\sin x\ge0,\quad\cos x\ge0[/dispmath]
što znači da [inlmath]x[/inlmath] mora biti u [inlmath]I[/inlmath] kvadrantu, uključijući i granice prvog kvadranta, tj.
[dispmath]x\in\left[2k\pi,\;\frac{\pi}{2}+2k\pi\right][/dispmath]
Nakon postavljanja ovih uslova, možemo, jednostavno, [inlmath]\sin x[/inlmath] zameniti sa [inlmath]\sqrt{1-\cos^2x}[/inlmath] (ili [inlmath]\cos x[/inlmath] sa [inlmath]\sqrt{1-\sin^2x}[/inlmath], sasvim svejedno) – dakle, s plusom ispred korena.
[dispmath]\sqrt{1-\cos^2x}+\cos x=1[/dispmath]
i dobijamo iracionalnu jednačinu po [inlmath]\cos x[/inlmath], koja se, zahvaljujući prethodno postavljenim uslovima, rešava vrlo jednostavno, bez potrebe za postavljenjem dodatnih uslova, budući da smo sve uslove već postavili:
[dispmath]\sqrt{1-\cos^2x}=1-\cos x[/dispmath]
Zbog [inlmath]\cos x\le1[/inlmath] obe strane su nenegativne, pa ih bez problema možemo kvadrirati,
[dispmath]\cancel1-\cos^2x=\cancel1-2\cos x+\cos^2x[/dispmath][dispmath]\cos^2x-\cos x=0[/dispmath][dispmath]\cos x\left(\cos x-1\right)=0[/dispmath][dispmath]\cos x=0\quad\lor\quad\cos x=1[/dispmath]
što daje rešenja
[dispmath]x=2k\pi\quad\lor\quad x=\frac{\pi}{2}+2k\pi\quad\lor\quad\cancel{x=\frac{3\pi}{2}+2k\pi}[/dispmath]
od kojih ovo potonje otpada, jer ne zadovoljava prethodno postavljen uslov pripadnosti [inlmath]x[/inlmath] intervalu [inlmath]\left[2k\pi,\;\frac{\pi}{2}+2k\pi\right][/inlmath].
I do not fear death. I had been dead for billions and billions of years before I was born, and had not suffered the slightest inconvenience from it. – Mark Twain