а) Решите уравнение $$\cos \left( \frac{\pi}{2} + \frac{x}{2} \right) - \sin ( \pi + x) = 0$$
б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие промежутку \(\left[ -7 \pi ; \, -4 \pi \right].\)
Решение:
а) $$- \sin \frac{x}{2} + \sin x = 0$$ $$2 \sin \frac{x}{2} \cos \frac{x}{2} - \sin \frac{x}{2} = 0$$ $$\sin \frac{x}{2} \left( 2 \cos \frac{x}{2} - 1 \right) = 0$$ Отсюда либо \(\sin \cfrac{x}{2} = 0 \, \Rightarrow\) \(\cfrac{x}{2} = \pi n, \, n \in \mathbb{Z} \Rightarrow\) \(x = 2 \pi n, \, n \in \mathbb{Z};\) либо \(\cos \cfrac{x}{2} = \cfrac{1}{2} \, \Rightarrow\) \(\cfrac{x}{2} = \pm \cfrac{\pi}{3} + 2 \pi k, \, k \in \mathbb{Z} \Rightarrow\) \(x = \cfrac{2 \pi}{3} + 4 \pi k, \, k \in \mathbb{Z}, \) \( x = -\cfrac{2 \pi}{3} + 4 \pi m, \, m \in \mathbb{Z} .\)
б) Отбор корней. I $$- 7 \pi \leqslant 2 \pi n \leqslant -4 \pi$$ $$-7 \leqslant 2n \leqslant -4$$ Отсюда \(n = -2, \, -3;\) \(x = -4 \pi, \, -6 \pi.\)
II $$- 7 \pi \leqslant \frac{2 \pi}{3} + 4 \pi k \leqslant -4 \pi$$ $$-21 \leqslant 2 + 12 k \leqslant -12$$ $$-23 \leqslant 12 k \leqslant -14$$ Это неравенство не имеет решений в целых числах.
III $$- 7 \pi \leqslant -\frac{2 \pi}{3} + 4 \pi m \leqslant -4 \pi$$ $$-21 \leqslant -2 + 12 m \leqslant -12$$ $$-19 \leqslant 12 m \leqslant -10$$ Отсюда \(m = -1,\) \(x = - \cfrac{2 \pi}{3} - 4 \pi = - \cfrac{14 \pi}{3}.\)
Ответ: а) \(2 \pi n, \, n \in \mathbb{Z};\) \(\cfrac{2 \pi}{3} + 4 \pi k, \, k \in \mathbb{Z};\) \(-\cfrac{2 \pi}{3} + 4 \pi m, \, m \in \mathbb{Z};\) б) \(-6 \pi, \, - \cfrac{14 \pi}{3}, \, - 4 \pi.\)
Эффективно готовьтесь к ЕГЭ по информатике с новым тренажёром, эмулирующем работу станции КЕГЭ, которая используется на реальном экзамене