Tính tổng tất cả các nghiệm của phương trình \((2\cos 2x + 5)\left( {{{\sin }^4}x - {{\cos }^4}x} \right) + 3 = 0\) trên khoảng \((0;2\pi )\).
Trả lời bởi giáo viên
\((2\cos 2x + 5)\left( {{{\sin }^4}x - {{\cos }^4}x} \right) + 3 = 0\)
\( \Leftrightarrow (2\cos 2x + 5)\left( {{{\sin }^2}x - {{\cos }^2}x} \right) + 3 = 0\)
\( \Leftrightarrow - (2\cos 2x + 5) \cdot \cos 2x + 3 = 0\)
\( \Leftrightarrow - 2{\cos ^2}2x - \cos 2x + 3 = 0\)
\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{\cos 2x = \dfrac{1}{2}\left( N \right)}\\{\cos 2x = - 3\left( L \right)}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{2x = \dfrac{\pi }{3} + k2\pi }\\{2x = - \dfrac{\pi }{3} + k2\pi }\end{array}} \right.\\ \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = \dfrac{\pi }{6} + k\pi }\\{x = - \dfrac{\pi }{6} + k\pi }\end{array}} \right.(k \in \mathbb{Z})\end{array}\)
Vì \(x \in (0;2\pi ) \Rightarrow x \in \left\{ {\dfrac{\pi }{6};\dfrac{{5\pi }}{6};\dfrac{{7\pi }}{6};\dfrac{{11\pi }}{6}} \right\}\)
Vậy tổng các nghiệm là \(\dfrac{\pi }{6} + \dfrac{{5\pi }}{6} + \dfrac{{7\pi }}{6} + \dfrac{{11\pi }}{6} = 4\pi \).
Hướng dẫn giải:
Áp dụng hằng đẳng thức \({a^2} - {b^2} = \left( {a + b} \right)\left( {a - b} \right)\) sau đó dùng các công thức biến đổi lượng giác đưa về phương trình bậc 2 với hàm \(cos2x\).