Tính tổng các nghiệm dương bé hơn \(2\pi \) của phương trình sau: \(\sin x + {\sin ^2}x + {\sin ^3}x +

Câu hỏi số 288811:

Vận dụng

Tính tổng các nghiệm dương bé hơn \(2\pi \) của phương trình sau:

\(\sin x + {\sin ^2}x + {\sin ^3}x + {\sin ^4}x = \cos x + {\cos ^2}x + {\cos ^3}x + {\cos ^4}x\)

A. \(2\pi \)

B. \(3\pi \)

C. \(4\pi \)

D. \(5\pi \)

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:288811

Phương pháp giải

- Chuyển vế và nhóm nhân tử cùng bậc

\((\sin x - \cos x) + ({\sin ^2}x - {\cos ^2}x) + ({\sin ^3}x - {\cos ^3}x) + ({\sin ^4}x - {\cos ^4}x) = 0\)

- Dùng các hằng đẳng thức để đưa về nhân tử chung là \(\sin x - \cos x\).

Giải chi tiết

\(\begin{array}{l}Pt \Leftrightarrow (\sin x - \cos x) + ({\sin ^2}x - {\cos ^2}x) + ({\sin ^3}x - {\cos ^3}x) + ({\sin ^4}x - {\cos ^4}x) = 0\\ \Leftrightarrow (\sin x - \cos x)\left[ {1 + \left( {\sin x + \cos x} \right) + \left( {1 + \sin x\cos x} \right) + \left( {\sin x + \cos x} \right)} \right] = 0\\ \Leftrightarrow \left( {\sin x - \cos x} \right)\left[ {2 + 2\left( {\sin x + \cos x} \right) + \sin x\cos x} \right] = 0\\ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}\sin x - \cos x = 0\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,(1)\\2 + 2\left( {\sin x + \cos x} \right) + \sin x\cos x = 0\,\,\,\,(2)\end{array} \right.\end{array}\)

Giải (1) ta được \(\sin x - \cos x = 0 \Leftrightarrow \sin \left( {x - \frac{\pi }{4}} \right) = 0 \Leftrightarrow x = \frac{\pi }{4} + k\pi \,\,\,\,\,\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\).

Giải (2): Đặt \(\sin x + \cos x = t\,\,\,\,\,\,\,\left( {\,\left| t \right| \le \sqrt 2 } \right)\) (*) suy ra \(\sin x\cos x = \frac{{{t^2} - 1}}{2}\)

Khi đó phương trình có dạng: \(2 + 2t + \frac{{{t^2} - 1}}{2} = 0 \Leftrightarrow {t^2} + 4t + 3 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}t = - 1\;\;\left( {tm} \right)\\t = - 3\;\;\left( {ktm} \right)\end{array} \right.\) \(\begin{array}{l} \Rightarrow \sin x + \cos x = - 1 \Leftrightarrow \sqrt 2 \sin \left( {x + \frac{\pi }{4}} \right) = - 1 \Leftrightarrow \sin \left( {x + \frac{\pi }{4}} \right) = - \frac{1}{{\sqrt 2 }}\\ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x + \frac{\pi }{4} = - \frac{\pi }{4} + m2\pi \\x + \frac{\pi }{4} = \frac{{5\pi }}{4} + l2\pi \end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = - \frac{\pi }{2} + m2\pi \\x = \pi + l2\pi \end{array} \right.\,\,\,\,\,\,\left( {m,\;l \in \mathbb{Z}} \right)\end{array}\)

Phương trình có nghiệm thuộc \(\left( {0;\;2\pi } \right)\) \( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}0 < - \frac{\pi }{2} + m2\pi < 2\pi \Leftrightarrow m = 1\\0 < \pi + l2\pi < 2\pi \Leftrightarrow l = 0\\0 < \frac{\pi }{4} + k\pi < 2\pi \Leftrightarrow k \in \left\{ {0;\;1} \right\}\end{array} \right.\)

Ta có các nghiệm là: \(\frac{\pi }{4};\,\frac{{5\pi }}{4}\,;\,\pi \,;\,\frac{{3\pi }}{2}\), tổng các nghiệm là: \(\frac{\pi }{4} + \frac{{5\pi }}{4} + \pi + \frac{{3\pi }}{2} = 4\pi \).

Đáp án cần chọn là: C

Group 2K9 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Học trực tuyến - Định hướng luyện thi TN THPT, ĐGNL, ĐGTD ngay từ lớp 11 (Xem ngay) cùng thầy cô giáo giỏi trên Tuyensinh247.com. Bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng, tiếp cận sớm các kì thi.