2863.

Trigonometrijske jednačine

TEKST ZADATKA

Rešiti jednačinu:

sinx+cosx+tgx=1cosx\sin x + \cos x + \operatorname{tg} x = \frac{1}{\cos x}

REŠENJE ZADATKA

Jednačina je definisana za one vrednosti x x za koje je imenilac različit od nule:

cosx0    xπ2+kπ,kZ\cos x \neq 0 \implies x \neq \frac{\pi}{2} + k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}

Zamenjujemo tgx \operatorname{tg} x sa sinxcosx: \frac{\sin x}{\cos x} :

sinx+cosx+sinxcosx=1cosx\sin x + \cos x + \frac{\sin x}{\cos x} = \frac{1}{\cos x}

Množimo celu jednačinu sa cosx \cos x (što je dozvoljeno jer je cosx0 \cos x \neq 0 ):

sinxcosx+cos2x+sinx=1\sin x \cos x + \cos^2 x + \sin x = 1

Prebacujemo sve članove na levu stranu i grupišemo ih:

sinx(cosx+1)+cos2x1=0\sin x (\cos x + 1) + \cos^2 x - 1 = 0

Primenjujemo razliku kvadrata na izraz cos2x1: \cos^2 x - 1 :

sinx(cosx+1)+(cosx1)(cosx+1)=0\sin x (\cos x + 1) + (\cos x - 1)(\cos x + 1) = 0

Izvlačimo zajednički faktor cosx+1 \cos x + 1 ispred zagrade:

(cosx+1)(sinx+cosx1)=0(\cos x + 1)(\sin x + \cos x - 1) = 0

Proizvod je jednak nuli ako je barem jedan od činilaca jednak nuli. Dobijamo dva slučaja:

cosx+1=0sinx+cosx1=0\cos x + 1 = 0 \quad \lor \quad \sin x + \cos x - 1 = 0

Rešavamo prvi slučaj:

cosx=1    x=π+2kπ,kZ\cos x = -1 \implies x = \pi + 2k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}

Rešavamo drugi slučaj tako što prebacimo konstantu na desnu stranu:

sinx+cosx=1\sin x + \cos x = 1

Delimo jednačinu sa 2 \sqrt{2} kako bismo je sveli na osnovni oblik:

22sinx+22cosx=22\frac{\sqrt{2}}{2}\sin x + \frac{\sqrt{2}}{2}\cos x = \frac{\sqrt{2}}{2}

Primenjujemo adicionu formulu za sinus zbira sin(x+y)=sinxcosy+cosxsiny \sin(x + y) = \sin x \cos y + \cos x \sin y (gde je cosπ4=sinπ4=22 \cos \frac{\pi}{4} = \sin \frac{\pi}{4} = \frac{\sqrt{2}}{2} ):

sin(x+π4)=22\sin\left(x + \frac{\pi}{4}\right) = \frac{\sqrt{2}}{2}

Ova trigonometrijska jednačina ima dva skupa rešenja:

x+π4=π4+2kπx+π4=3π4+2kπx + \frac{\pi}{4} = \frac{\pi}{4} + 2k\pi \quad \lor \quad x + \frac{\pi}{4} = \frac{3\pi}{4} + 2k\pi

Sređivanjem dobijamo rešenja za drugi slučaj:

x=2kπx=π2+2kπ,kZx = 2k\pi \quad \lor \quad x = \frac{\pi}{2} + 2k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}

Proveravamo dobijena rešenja u odnosu na uslov definisanosti xπ2+kπ. x \neq \frac{\pi}{2} + k\pi . Rešenje x=π2+2kπ x = \frac{\pi}{2} + 2k\pi se odbacuje jer za njega važi cosx=0. \cos x = 0 .

x{π+2kπ,2kπ}x \in \{ \pi + 2k\pi, 2k\pi \}

Preostala rešenja x=π+2kπ x = \pi + 2k\pi (neparni umnošci broja π \pi ) i x=2kπ x = 2k\pi (parni umnošci broja π \pi ) možemo objediniti u jedno konačno rešenje:

x=kπ,kZx = k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}

Balkan Tutor Sva Prava Zadržana © 2026

Politika privatnosti