Phương trình \(\cos 2 x-\tan ^{2} x=\frac{\cos ^{2} x-\cos ^{3} x-1}{\cos ^{2} x}\) có bao nhiêu nghiệm trên [1;70]?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐK: \(\cos x \neq 0 \Leftrightarrow x \neq \frac{\pi}{2}+k \pi ; k \in \mathbb{Z}\)
\(\cos 2 x-\tan ^{2} x=\frac{\cos ^{2} x-\cos ^{3} x-1}{\cos ^{2} x}\)
\(\Leftrightarrow \cos 2 x-\tan ^{2} x=1-\cos x-\left(1+\tan ^{2} x\right)\)
\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow 2 \cos ^{2} x+\cos x-1=0 \Leftrightarrow\left[\begin{array}{c} \cos x=-1 \\ \cos x=\frac{1}{2} \end{array}\right. \\ \Leftrightarrow\left[\begin{array}{l} x=\pi+k 2 \pi \\ x=\pm \frac{\pi}{3}+k 2 \pi \end{array} \Leftrightarrow x=\frac{\pi}{3}+k \frac{2 \pi}{3}(k \in \mathbb{Z})\right. \end{array}\)
Mà \(x \in[1 ; 70] \Leftrightarrow 1 \leq \frac{\pi}{3}+k \frac{2 \pi}{3} \leq 70\)
\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow \frac{3}{2 \pi}-\frac{1}{2} \leq k \leq \frac{105}{\pi}-\frac{1}{2} \\ \Rightarrow k \in\{0 ; 1 ; 2 ; \ldots ; 32\} \end{array}\)
Vậy PT có 33 nghiệm trên [1;70]