а) Решите уравнение $$\sin x - \sqrt{2} \cos \left( \frac{\pi}{2} - \frac{x}{2} \right) = 0$$
б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие отрезку \([ 4 \pi ; \, 7 \pi].\)
Решение:
а) $$2 \sin \frac{x}{2} \cos \frac{x}{2} - \sqrt{2} \sin \frac{x}{2} = 0$$ $$\sin \frac{x}{2} \left( \cos \frac{x}{2} - \frac{\sqrt{2}}{2} \right) = 0$$ 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 $$\cos \frac{x}{2} = \frac{\sqrt{2}}{2} \, \Rightarrow \, \frac{x}{2} = \pm \frac{\pi}{4} + 2 \pi k, \, k \in \mathbb{Z}$$ $$x = \frac{\pi}{2} + 4 \pi k, \, k \in \mathbb{Z} \lor x = -\frac{\pi}{2} + 4 \pi m, \, m \in \mathbb{Z}$$
б) Отбор корней. I $$4 \pi \leqslant 2 \pi n \leqslant 7 \pi$$ Получаем, что \(n = 2; 3;\) \(x = 4 \pi; \, 6 \pi.\)
II $$4 \pi \leqslant \frac{\pi}{2} + 4 \pi k \leqslant 7 \pi$$ $$8 \leqslant 1 + 8k \leqslant 14$$ $$7 \leqslant 8k \leqslant 13$$ Отсюда \(k = 1,\) \(x = \cfrac{\pi}{2} + 2 \pi = \cfrac{9 \pi}{2}.\)
III $$4 \pi \leqslant -\frac{\pi}{2} + 4 \pi m \leqslant 7 \pi$$ $$8 \leqslant -1 + 8k \leqslant 14$$ $$9 \leqslant 8k \leqslant 15$$ Это неравенство не имеет решений в целых числах.
Ответ: а) \(2 \pi n, \, n \in \mathbb{Z};\) \(\cfrac{\pi}{2} + 4 \pi k, \, k \in \mathbb{Z};\) \(-\cfrac{\pi}{2} + 4 \pi m, \, m \in \mathbb{Z};\) б) \(4 \pi ; \, \cfrac{9 \pi}{2} ; \, 6 \pi.\)
Эффективно готовьтесь к ЕГЭ по информатике с новым тренажёром, эмулирующем работу станции КЕГЭ, которая используется на реальном экзамене