Riješite zadatke.
29.1.
Odredite realne brojeve $a$ i $b$ za koje vrijedi $\frac{a+bi-2i}{i}+b-ai=4-2i$.
29.2.
Riješite sustav jednadžba
$\begin{cases} \log(x^{2}-y^{2}) = 1+\log 4 \\ x+y = 8 \end{cases}$
$\begin{cases} \log(x^{2}-y^{2}) = 1+\log 4 \\ x+y = 8 \end{cases}$
29.3.
Mjera obodnoga kuta nad tetivom kružnice polumjera 15 cm iznosi 60°. Kolika je površina manjega kružnog odsječka koji odsijeca ta tetiva?
29.4.
Odredite koordinate točke koja je simetrična točki $C(2,9)$ s obzirom na pravac zadan jednadžbom $y=\frac{1}{2}x+\frac{1}{2}$.
29.5.
Odredite sva rješenja jednadžbe $4\cos x=\sin(\frac{5\pi}{6}-x)$.
Rješenje
Rješenje je skriveno. Klikni gumb iznad za prikaz.
29.1.
Postupak
Razlomak pojednostavljujemo prosirenjem s imaginarnom jedinicom $i$: $\frac{a + bi - 2i}{i} = \frac{(a + bi - 2i) \cdot i}{i^2} = \frac{ai + bi^2 - 2i^2}{-1} = -ai + 2 - b + 2 = (b+2) - ai$.
Cijela lijeva strana se tada svodi na oblik: $(b - 2 - ai) + b - ai = (2b - 2) - 2ai$.
Kako bi dva kompleksna broja bila jednaka, izjednacavamo realne i imaginarne dijelove lijeve i desne strane ($4 - 2i$): $2b - 2 = 4$ te $-2a = -2$.
Rješavanjem ovog jednostavnog sustava linearnih jednadžbi dobivamo trazene vrijednosti: $b = 3$ i $a = 1$.
Odgovor: $a=1, b=3$
Cijela lijeva strana se tada svodi na oblik: $(b - 2 - ai) + b - ai = (2b - 2) - 2ai$.
Kako bi dva kompleksna broja bila jednaka, izjednacavamo realne i imaginarne dijelove lijeve i desne strane ($4 - 2i$): $2b - 2 = 4$ te $-2a = -2$.
Rješavanjem ovog jednostavnog sustava linearnih jednadžbi dobivamo trazene vrijednosti: $b = 3$ i $a = 1$.
Odgovor: $a=1, b=3$
Rješenje:
$a = 1, b = 3$
29.2.
Postupak
Zadatak rješavamo pojednostavljivanjem prve logaritamske jednadžbe primjenom svojstva zbrajanja logaritama: $\log(x^2 - y^2) = \log(10 \cdot 4) = \log 40$.
Antilogaritmiranjem dobivamo algebarsku jednadžbu: $x^2 - y^2 = 40$.
Lijevu stranu faktoriziramo formulom za razliku kvadrata: $(x-y)(x+y) = 40$.
Iz druge jednadžbe zadanog sustava uvrstamo vrijednost $x + y = 8$: $(x-y) \cdot 8 = 40 \Rightarrow x - y = 5$.
Zbrajanjem jednadžbi $x + y = 8$ i $x - y = 5$ dobivamo $2x = 13 \Rightarrow x = 6.5$, a oduzimanjem $2y = 3 \Rightarrow y = 1.5$.
Odgovor: $(6.5, 1.5)$
Antilogaritmiranjem dobivamo algebarsku jednadžbu: $x^2 - y^2 = 40$.
Lijevu stranu faktoriziramo formulom za razliku kvadrata: $(x-y)(x+y) = 40$.
Iz druge jednadžbe zadanog sustava uvrstamo vrijednost $x + y = 8$: $(x-y) \cdot 8 = 40 \Rightarrow x - y = 5$.
Zbrajanjem jednadžbi $x + y = 8$ i $x - y = 5$ dobivamo $2x = 13 \Rightarrow x = 6.5$, a oduzimanjem $2y = 3 \Rightarrow y = 1.5$.
Odgovor: $(6.5, 1.5)$
Rješenje:
$x = \frac{13}{2}, y = \frac{3}{2}$
29.3.
Postupak
Mjera pripadnoga središnjega kuta uvijek je dvostruko veca od mjere obodnog kuta nad istom tetivom, pa on iznosi $2 \cdot 60^{\circ} = 120^{\circ}$.
Trazenu povrsinu kruznog odsječcka dobit cemo oduzimanjem povrsine pripadnoga jednakokračnoga trokuta od ukupne povrsine kruznog isječka.
Povrsina kruznog isječka iznosi $P_i = \frac{15^2\pi \cdot 120^{\circ}}{360^{\circ}} = \frac{225\pi}{3} = 75\pi$.
Povrsinu trokuta računamo trigonometrijskom formulom: $P_t = \frac{1}{2} \cdot 15 \cdot 15 \cdot \sin 120^{\circ} = \frac{225\sqrt{3}}{4}$.
Konačan izracun trazene povrsine je razlika: $75\pi - \frac{225\sqrt{3}}{4} \approx 138.19$ cm$^2$.
Odgovor: $138.19$
Trazenu povrsinu kruznog odsječcka dobit cemo oduzimanjem povrsine pripadnoga jednakokračnoga trokuta od ukupne povrsine kruznog isječka.
Povrsina kruznog isječka iznosi $P_i = \frac{15^2\pi \cdot 120^{\circ}}{360^{\circ}} = \frac{225\pi}{3} = 75\pi$.
Povrsinu trokuta računamo trigonometrijskom formulom: $P_t = \frac{1}{2} \cdot 15 \cdot 15 \cdot \sin 120^{\circ} = \frac{225\sqrt{3}}{4}$.
Konačan izracun trazene povrsine je razlika: $75\pi - \frac{225\sqrt{3}}{4} \approx 138.19$ cm$^2$.
Odgovor: $138.19$
Rješenje:
$138.19159... \text{ cm}^2$
29.4.
Postupak
Za zrcaljenje točke prvo moramo odrediti jednadžbu pravca koji prolazi zadanom točkom $C$ i okomit je na zadani pravac.
Njegov koeficijent smjera je suprotan i recipročan zadanom ($k = \frac{1}{2}$), pa iznosi $k_1 = -2$.
Jednadžba okomitog pravca zapisana kroz točku iznosi $y - 9 = -2(x - 2) \Rightarrow y = -2x + 13$.
Tražimo sjecište obaju pravaca rješavanjem sustava: $\frac{1}{2}x + \frac{1}{2} = -2x + 13 \Rightarrow \frac{5}{2}x = \frac{25}{2} \Rightarrow x = 5$.
Uvrstavanjem dobivamo $y = 3$, pa se oni sijeku u točki $S(5, 3)$ koja predstavlja polovište duzine $\overline{CC'}$.
Koristimo formule za polovište duzine: $5 = \frac{2 + x_{C'}}{2} \Rightarrow x_{C'} = 8$ i $3 = \frac{9 + y_{C'}}{2} \Rightarrow y_{C'} = -3$.
Odgovor: $(8, -3)$
Njegov koeficijent smjera je suprotan i recipročan zadanom ($k = \frac{1}{2}$), pa iznosi $k_1 = -2$.
Jednadžba okomitog pravca zapisana kroz točku iznosi $y - 9 = -2(x - 2) \Rightarrow y = -2x + 13$.
Tražimo sjecište obaju pravaca rješavanjem sustava: $\frac{1}{2}x + \frac{1}{2} = -2x + 13 \Rightarrow \frac{5}{2}x = \frac{25}{2} \Rightarrow x = 5$.
Uvrstavanjem dobivamo $y = 3$, pa se oni sijeku u točki $S(5, 3)$ koja predstavlja polovište duzine $\overline{CC'}$.
Koristimo formule za polovište duzine: $5 = \frac{2 + x_{C'}}{2} \Rightarrow x_{C'} = 8$ i $3 = \frac{9 + y_{C'}}{2} \Rightarrow y_{C'} = -3$.
Odgovor: $(8, -3)$
Rješenje:
$(8, -3)$
29.5.
Postupak
Na desnoj strani jednadžbe primjenjujemo adicijski poučak za funkciju sinus: $\sin(\frac{5\pi}{6} - x) = \sin(\frac{5\pi}{6}) \cos x - \cos(\frac{5\pi}{6}) \sin x$.
Uvrstavanjem poznatih trigonometrijskih vrijednosti izraz se svodi na: $4 \cos x = \frac{1}{2} \cos x + \frac{\sqrt{3}}{2} \sin x$.
Grupiramo slične članove: $\frac{7}{2} \cos x = \frac{\sqrt{3}}{2} \sin x$.
Dijeljenjem s $\cos x$ (uz uvjet $\cos x \neq 0$) dolazimo do: $\sqrt{3} \tan x = 7 \Rightarrow \tan x = \frac{7}{\sqrt{3}}$.
Rješavanjem konačne trigonometrijske jednadžbe dobivamo $x = \arctan(\frac{7}{\sqrt{3}}) + k\pi, k \in \mathbb{Z}$.
Odgovor: $x = \arctan(\frac{7}{\sqrt{3}}) + k\pi, k \in \mathbb{Z}$
Uvrstavanjem poznatih trigonometrijskih vrijednosti izraz se svodi na: $4 \cos x = \frac{1}{2} \cos x + \frac{\sqrt{3}}{2} \sin x$.
Grupiramo slične članove: $\frac{7}{2} \cos x = \frac{\sqrt{3}}{2} \sin x$.
Dijeljenjem s $\cos x$ (uz uvjet $\cos x \neq 0$) dolazimo do: $\sqrt{3} \tan x = 7 \Rightarrow \tan x = \frac{7}{\sqrt{3}}$.
Rješavanjem konačne trigonometrijske jednadžbe dobivamo $x = \arctan(\frac{7}{\sqrt{3}}) + k\pi, k \in \mathbb{Z}$.
Odgovor: $x = \arctan(\frac{7}{\sqrt{3}}) + k\pi, k \in \mathbb{Z}$
Rješenje:
$x = 1.328... + k\pi, k \in \mathbb{Z}$