а) Решите уравнение $$2^{5 \sin 5x} + 6^{1 + \sin 5x} = 24^{\sin 5x}+ 3 \cdot 8^{\frac{1}{3} + \sin 5x}.$$
б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие отрезку \(\left[\cfrac{5 \pi}{2} ; \, \cfrac{7 \pi}{2} \right].\)
Решение:
а) $$ 2^{5 \sin 5x} - 3 \cdot 8^{\frac{1}{3} + \sin 5x} = 24^{\sin 5x} - 6^{1 + \sin 5x}$$ $$2^{3 \sin 5x} \cdot 2^{2 \sin 5x} - 6 \cdot 2^{3 \sin 5x} = 6^{\sin 5x} \cdot 4^{\sin 5x} - 6 \cdot 6^{\sin 5x}$$ $$8^{\sin 5x} \cdot \left( 4^{\sin 5x} - 6 \right) = 6^{\sin 5x} \cdot \left( 4^{\sin 5x} - 6 \right)$$ $$\left( 8^{\sin 5x} - 6^{\sin 5x} \right) \left( 4^{\sin 5x} - 6 \right) = 0$$ Получаем два уравнения. Первое: $$8^{\sin 5x} = 6^{\sin 5x}$$ $$\left( \frac{8}{6} \right)^{\sin 5x} = 1$$ $$\sin 5x =0 \, \Rightarrow \, 5x = \pi n, \, n \in \mathbb{Z} \, \Rightarrow \, x = \frac{\pi n}{5}, \, n \in \mathbb{Z}$$ Второе уравнение: $$4^{\sin 5x} = 6 \, \Rightarrow \, \sin 5x = \log_4 6 > 1.$$ Это уравнение не имеет решений в действительных числах.
б) Отбор корней $$\frac{5 \pi}{2} \leqslant \frac{\pi n}{5} \leqslant \frac{7 \pi}{2}$$ $$25 \leqslant 2n \leqslant 35$$ Получаем, что \(n = 13; \, 14; \, 15; \, 16; \, 17\) и соответствующие корни равны \(\cfrac{13 \pi}{5}, \) \(\cfrac{14 \pi}{5}, \) \(3 \pi ,\) \(\cfrac{16 \pi}{5}, \) \(\cfrac{17 \pi}{5}.\)
Ответ: а) \(\cfrac{\pi n}{5}, \, n \in \mathbb{Z};\) б) \(\cfrac{13 \pi}{5};\) \(\cfrac{14 \pi}{5};\) \(3 \pi ;\) \(\cfrac{16 \pi}{5};\) \(\cfrac{17 \pi}{5}.\)
Эффективно готовьтесь к ЕГЭ по информатике с новым тренажёром, эмулирующем работу станции КЕГЭ, которая используется на реальном экзамене