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:
Если обозначить скорость Саши v км/час, тогда скорость Маши равна 3×v км/час, потому что она в 3 раза больше скорости Саши. Время, за которое Саша пройдёт путь равно t минут, а Маша t-4, т.к. она вышла позже на 4 минуты. Расстояние, которое пройдут Маша и Саша, одинаковое - обозначим его S км. S(расстояние)=t(время)×v(скорость) Саша пройдёт расстояние S=v×t, а Маша S=3v×(t-4). v×t=3v×(t-4) vt-3vt+12v=0 -2vt=-12v vt=6v t=6v/v=6 минут (время) - будет в пути Саша Маша догонит Сашу за t-4=6-4=2 минуты. ответ: Маша догонит Сашу за 2 минуты.
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:
\[ 4x+\frac{\pi}{4} = \pm\frac{3\pi}{4}+2\pi k\Leftrightarrow \left[\begin{array}{l}x = \frac{\pi}{8}+\frac{\pi k}{2}, \\ x = -\frac{\pi}{4}+\frac{\pi n}{2}.\end{array}\right. \]
Если обозначить скорость Саши v км/час, тогда скорость Маши равна 3×v км/час, потому что она в 3 раза больше скорости Саши.
Время, за которое Саша пройдёт путь равно t минут, а Маша t-4, т.к. она вышла позже на 4 минуты.
Расстояние, которое пройдут Маша и Саша, одинаковое - обозначим его S км.
S(расстояние)=t(время)×v(скорость)
Саша пройдёт расстояние S=v×t, а Маша S=3v×(t-4).
v×t=3v×(t-4)
vt-3vt+12v=0
-2vt=-12v
vt=6v
t=6v/v=6 минут (время) - будет в пути Саша
Маша догонит Сашу за t-4=6-4=2 минуты.
ответ: Маша догонит Сашу за 2 минуты.