1 svar
42 visningar
Dani163 1035
Postad: 20 dec 2022 05:40 Redigerad: 20 dec 2022 05:58

Lösa ekvation med sinusfunktion och begränsat intervall (NP HT 2014, Uppgift 21)

Jag försöker lösa följande ekvation algebraiskt:

x4+sin3x=2.65\frac{x}{4} + \sin 3x = 2.65

Denna ekvation har flera lösningar och alla lösningar ligger i intervallet 0x6π0 \leq x \leq 6\pi. För att hitta den minsta lösningen, sorterade jag först om ekvationen till sin3x=2.65-x4\sin 3x = 2.65 - \frac{x}{4}. Sedan använde jag den inverse sinusfunktionen för att omskriva ekvationen som följer:

3x=sin-1(2.65-x4)3x = \sin^{-1}(2.65 - \frac{x}{4})

Jag pluggade in det minsta möjliga värdet av xx, vilket är 0, och fann att ekvationen inte hade någon lösning. Därför måste den minsta lösningen vara större än 0.

För att hitta antalet lösningar använde jag periodiciteten hos sinusfunktionen. sinusfunktionen har en period på 2π2\pi, så jag delade intervallet 0x6π0 \leq x \leq 6\pi med 2π2\pi för att få:

6π-02π=3\frac{6\pi - 0}{2\pi} = 3

Detta föreslår att ekvationen x4+sin3x=2.65\frac{x}{4} + \sin 3x = 2.65 har 3 lösningar i intervallet 0x6π0 \leq x \leq 6\pi. Men jag är inte helt säker på min lösning, så jag uppskattar all feedback eller förslag från andra i forumet. Är det möjligt att lösa denna ekvation algebraiskt, eller krävs någon annan metod? All hjälp uppskattas.

Detta är vad antalet lösningar borde vara.

tomast80 4249
Postad: 20 dec 2022 07:16

Hej!

Den går inte att lösa algebraiskt utan måste lösas numeriskt eller grafiskt.

Dock kan du genom att studera nollställena för derivatan se hur många gånger grafen "svänger" och göra en skiss av grafen också. Så skulle jag börjat.

Svara
Close