Για να εκτυπώσετε το Θέμα πατήστε "Εκτύπωση"!

Τύπος Σχολείου: Γενικό Λύκειο Πηγή: Ι.Ε.Π. Αναγνώσθηκε: 52080 φορές Επικοινωνία
Μάθημα: Άλγεβρα Τάξη: Β' Λυκείου
Κωδικός Θέματος: 15003 Θέμα: 4
Τελευταία Ενημέρωση: 30-Οκτ-2022 Ύλη: 3.2 Βασικές Τριγωνομετρικές Ταυτότητες 3.4 Οι τριγωνομετρικές συναρτήσεις 3.5 Βασικές τριγωνομετρικές εξισώσεις
Το θέμα προέρχεται και αντλήθηκε από την πλατφόρμα της Τράπεζας Θεμάτων Διαβαθμισμένης Δυσκολίας που αναπτύχθηκε (MIS5070818-Tράπεζα θεμάτων Διαβαθμισμένης Δυσκολίας για τη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση, Γενικό Λύκειο-ΕΠΑΛ) και είναι διαδικτυακά στο δικτυακό τόπο του Ινστιτούτου Εκπαιδευτικής Πολιτικής (Ι.Ε.Π.) στη διεύθυνση (http://iep.edu.gr/el/trapeza-thematon-arxiki-selida)
Τύπος Σχολείου: Γενικό Λύκειο
Τάξη: Β' Λυκείου
Μάθημα: Άλγεβρα
Θέμα: 4
Κωδικός Θέματος: 15003
Ύλη: 3.2 Βασικές Τριγωνομετρικές Ταυτότητες 3.4 Οι τριγωνομετρικές συναρτήσεις 3.5 Βασικές τριγωνομετρικές εξισώσεις
Τελευταία Ενημέρωση: 30-Οκτ-2022
Το θέμα προέρχεται και αντλήθηκε από την πλατφόρμα της Τράπεζας Θεμάτων Διαβαθμισμένης Δυσκολίας που αναπτύχθηκε (MIS5070818-Tράπεζα θεμάτων Διαβαθμισμένης Δυσκολίας για τη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση, Γενικό Λύκειο-ΕΠΑΛ) και είναι διαδικτυακά στο δικτυακό τόπο του Ινστιτούτου Εκπαιδευτικής Πολιτικής (Ι.Ε.Π.) στη διεύθυνση (http://iep.edu.gr/el/trapeza-thematon-arxiki-selida)
ΘΕΜΑ 4

Δίνεται η συνάρτηση:

$$f(x)=ημαx\cdot \Big[συν\Big(\dfrac{π}{2}-αx\Big)+2\Big]-συναx⋅συν(π-αx)-1,\ \text{ με } α \in \mathbb{R}.$$

α)
Να δείξετε ότι \(f(x)=2⋅ημαx\) για κάθε \(x\in \mathbb{R}.\)
(Μονάδες 10)

Δίνεται επιπλέον ότι η γραφική παράσταση της συνάρτησης \(f\) είναι αυτή που φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Να δείξετε ότι \(α=2\).

(Μονάδες 6)

β) Ναβρείτε τις συντεταγμένες των σημείων τομής της γραφικής παράστασης της συνάρτησης \(f\) με την ευθεία \(ε:y=1\) για \(x∈[0,π]\).
(Μονάδες 9)

α)
Ισχύει ότι \(συν(\dfrac{π}{2}-αx)=ημαx\) και \(συν(π-αx)=-συναx\).
Άρα, ο τύπος της συνάρτησης γίνεται:

\begin{align} f(x) & =ημαx(ημαx+2)-συναx(-συναx)-1\\ \Rightarrow f(x) & =ημ^{2}αx+2ημαx+συν^{2}αx-1\\ \Rightarrow f(x) & =1+2ημαx-1=2ημαx.\end{align}

Η \(ημαx\) έχει περίοδο \(Τ=\dfrac{2π}{α}\). Από τη γραφική παράσταση προκύπτει ότι η συνάρτηση \(f\) έχει περίοδο \(Τ=π\). Άρα,

$$\dfrac{2π}{α}=π\Leftrightarrow α=2.$$

β) Οι τετμημένες των κοινών σημείων της γραφικής παράστασης της \(f\) με την ευθεία \(y=1\) είναι οι λύσεις της εξίσωσης:

$$2ημ2x=1\Leftrightarrow ημ2x=\dfrac{1}{2}$$ $$\Leftrightarrow ημ2x=ημ\dfrac{π}{6}.$$

Οπότε,

$$\begin{cases} 2x=\dfrac{π}{6}+2κπ \\ 2x=π-\dfrac{π}{6}+2κπ \end{cases},\quad κ\in \mathbb{Z}$$ $$\begin{cases} x=\dfrac{π}{12}+κπ \\ x=\dfrac{5π}{12}+κπ \end{cases},\quad κ\in \mathbb{Z}$$

Επειδή \(x∈[0,π]\) έχουμε ότι:

\begin{align} & 0≤x≤π\\ \Leftrightarrow & 0≤\dfrac{π}{12}+κπ≤π \\ \Leftrightarrow & -\dfrac{1}{12}≤κ≤1-\dfrac{1}{12}\\ \Leftrightarrow & -\dfrac{1}{12}≤κ≤\dfrac{11}{12}, \quad κ\in \mathbb{Z}\\ \Rightarrow & k=0\end{align}

και

\begin{align} & 0≤x≤π\\ \Leftrightarrow & 0≤\dfrac{5π}{12}+κπ≤π\\ \Leftrightarrow & -\dfrac{5}{12}≤κ≤1-\dfrac{5}{12}\\ \Leftrightarrow & -\dfrac{5}{12}≤κ≤\dfrac{7}{12},\quad κ\in \mathbb{Z} \\ \Rightarrow & k=0. \end{align}

Άρα, \(x=\dfrac{π}{12}\) και ή \(x=\dfrac{5π}{12}\)