Question

решите уравнение:
arcsinx=arctgx

Answer 1

1.

$\arcsin x=\mathrm{arctg}\,x$

ОДЗ: арксинус определен при $x\in[-1;\ 1]$

Найдем синус левой и правой части:

$\sin\arcsin x=\sin\mathrm{arctg}\,x$

$x=\dfrac{x}{\sqrt{1+x^2} }$

$x-\dfrac{x}{\sqrt{1+x^2} } =0$

$x\left(1-\dfrac{1}{\sqrt{1+x^2} } \right)=0$

Уравнение распадается на два. Для первого уравнения получим:

$x=0$

Решаем второе уравнение:

$1-\dfrac{1}{\sqrt{1+x^2} } =0$

$\dfrac{1}{\sqrt{1+x^2} } =1$

$\sqrt{1+x^2} =1$

$1+x^2 =1$

$x^2 =0$

$x=0$

Таким образом, уравнение имеет единственный корень 0.

Ответ: 0

2.

$\arcsin x=\mathrm{arcctg}\,x$

ОДЗ: арксинус определен при $x\in[-1;\ 1]$

Найдем синус левой и правой части:

$\sin\arcsin x=\sin\mathrm{arcctg}\,x$

$x=\dfrac{1}{\sqrt{1+x^2} }$

Так как в правой части стоит положительная величина, то и левая часть должна быть положительной, то есть $x>0$.

Возведем в квадрат обе части:

$x^2=\dfrac{1}{1+x^2 }$

$x^2(1+x^2)=1$

$x^4+x^2-1=0$

Решим биквадратное уравнение:

$D=1-4\cdot1\cdot(-1)=5$

$x^2\neq \dfrac{-1-\sqrt{5} }{2} <0$

$x^2=\dfrac{-1+\sqrt{5} }{2}$

Находим х:

$x=\pm\sqrt{\dfrac{\sqrt{5}-1 }{2}}$

Однако, так как было выявлено ограничение $x>0$, то отрицательный корень не попадает в ответ.

$x=\sqrt{\dfrac{\sqrt{5}-1 }{2}}$

Оценив значение полученного корня, мы понимаем, что он удовлетворяет исходной ОДЗ:

$2=\sqrt{4} <\sqrt{5} <\sqrt{9} =3$

$1<\sqrt{5}-1 <2$

$0.5<\dfrac{\sqrt{5}-1}{2} <1$

$\sqrt{0.5} <\sqrt{\dfrac{\sqrt{5}-1}{2}} <1$

Ответ: $\sqrt{\dfrac{\sqrt{5}-1 }{2}}$