题目
Problem
In this question you must show all stages of your working.
Solutions relying entirely on calculator technology are not acceptable.
(i) Solve, for 0<x<π
(x−2)(3secx+2)=0
(3)
(ii) Solve, for 0<θ<360∘
10sinθ=3cos2θ
(4)
题目中文翻译
本题中你必须写出解题过程的所有步骤。
不接受完全依赖计算器技术的解法。
(i) 在 0<x<π 内解方程
(x−2)(3secx+2)=0
(ii) 在 0<θ<360∘ 内解方程
10sinθ=3cos2θ
解答
(i)
解法一
思路
展开
乘积为 0,所以分别令两个因子为 0。第一个因子直接给出 x=2;第二个因子转化为 cosx=−23,再在 0<x<π 内选角。
答题过程
展开
We have
(x−2)(3secx+2)=0.
So
x−2=0or3secx+2=0.
The first equation gives
x=2.
For the second equation,
3secx=−2.
So
secx=−32.
Hence
cosx=−23.
For 0<x<π, this gives
x=65π.
Therefore
x=2orx=65π.
(ii)
解法一
思路
展开
把 cos2θ 写成 1−2sin2θ,这样方程只含 sinθ。解出 sinθ 后,检查哪些值可行,再根据 0<θ<360∘ 找出所有角。
答题过程
展开
Start with
10sinθ=3cos2θ.
Use
cos2θ=1−2sin2θ.
Then
10sinθ=3(1−2sin2θ).
Expand and rearrange:
10sinθ=6sin2θ+10sinθ−3=3−6sin2θ,0.
Using the quadratic formula,
sinθ===2⋅6−10±102−4(6)(−3)12−10±1726−5±43.
Now
6−5−43<−1,
so it is not possible for sinθ.
Thus
sinθ=6−5+43=0.2595⋯.
The reference angle is
sin−1(0.2595⋯)=15.04⋯∘.
Since sinθ>0 and 0<θ<360∘, the solutions are in quadrants I and II:
θ=15.04⋯∘orθ=180∘−15.04⋯∘.
Therefore
θ=15.0∘orθ=165∘.