Решение. Используем вторую формулу на рисунке. Здесь и далее полагаем k,\,n\in Z (на всякий случай, эта запись означает, что числа n и k принадлежат множеству целых чисел):
\[ 4x+\frac{\pi}{4}=\pm\operatorname{arccos \left(-\frac{\sqrt{2}}{2}\right)}+2\pi k. \]
Арккосинус a есть число, заключенное в интервале от 0 до \pi, косинус которого равен a.
Арксинус a есть число, заключенное в интервале от -\pi до \pi, косинус которого равен a.
Другими словами, нам нужно подобрать такое число из промежутка [0;2\pi], косинус которого был бы равен -\frac{\sqrt{2}}{2}. Это число \frac{3\pi}{4}. Используя это, получаем:
Для нахождения скоростей течения реки и рассматриваемого теплохода будем использовать формулы: Vтеч = 0,5 * (V1 - V2) = 0,5 * (S1 / t1 - S2 / t2) / 2 и Vтепл = 0,5 * (V1 + V2) = 0,5 * (S1 / t1 + S2 / t2) / 2.
Значения переменных: S1 — путь по течению (S1 = 40 км); t1 — продолжительность движения по течению (t1 = 2 ч); S2 — путь против течения (S2 = 45 км); t2 — продолжительность движения против течения (t2 = 3 ч).
Решение простейших тригонометрических уравнений
Пример 1. Найдите корни уравнения
\[ \cos\left(4x+\frac{\pi}{4}\right)=-\frac{\sqrt{2}}{2}, \]
принадлежащие промежутку [-\pi;\pi).
Решение. Используем вторую формулу на рисунке. Здесь и далее полагаем k,\,n\in Z (на всякий случай, эта запись означает, что числа n и k принадлежат множеству целых чисел):
\[ 4x+\frac{\pi}{4}=\pm\operatorname{arccos \left(-\frac{\sqrt{2}}{2}\right)}+2\pi k. \]
Арккосинус a есть число, заключенное в интервале от 0 до \pi, косинус которого равен a.
Арксинус a есть число, заключенное в интервале от -\pi до \pi, косинус которого равен a.
Другими словами, нам нужно подобрать такое число из промежутка [0;2\pi], косинус которого был бы равен -\frac{\sqrt{2}}{2}. Это число \frac{3\pi}{4}. Используя это, получаем:
\[ 4x+\frac{\pi}{4} = \pm\frac{3\pi}{4}+2\pi k\Leftrightarrow \left[\begin{array}{l}x = \frac{\pi}{8}+\frac{\pi k}{2}, \\ x = -\frac{\pi}{4}+\frac{\pi n}{2}.\end{array}\right. \]
Для нахождения скоростей течения реки и рассматриваемого теплохода будем использовать формулы: Vтеч = 0,5 * (V1 - V2) = 0,5 * (S1 / t1 - S2 / t2) / 2 и Vтепл = 0,5 * (V1 + V2) = 0,5 * (S1 / t1 + S2 / t2) / 2.
Значения переменных: S1 — путь по течению (S1 = 40 км); t1 — продолжительность движения по течению (t1 = 2 ч); S2 — путь против течения (S2 = 45 км); t2 — продолжительность движения против течения (t2 = 3 ч).
Расчет: а) Скорость течения: Vтеч = 0,5 * (40 / 2 - 45 / 3) = 2,5 км/ч;
б) Скорость теплохода: Vтепл = 0,5 * (40 / 2 + 45 / 3) = 17,5 км/ч.
ответ: Скорость течения составляет 2,5 км/ч; скорость теплохода — 17,5 км/ч.
Пошаговое объяснение: