Чтобы решить уравнение:
[
\log_{a}(2 \sin x) - \log_{a}(2 \cos x) = 0,
]
можем воспользоваться свойством логарифмов, которое гласит, что (\log_a b - \log_a c = \log_a \left(\frac{b}{c}\right)). Поэтому мы можем переписать это уравнение:
[
\log_{a}\left(\frac{2 \sin x}{2 \cos x}\right) = 0.
]
Это уравнение эквивалентно:
[
\frac{2 \sin x}{2 \cos x} = 1.
]
Сократив (2), получаем:
[
\frac{\sin x}{\cos x} = 1.
]
Это можно переписать как:
[
\tan x = 1.
]
Углы (x), для которых (\tan x = 1), можно найти так:
[
x = \frac{\pi}{4} + k\pi,
]
где (k) — любое целое число.
Теперь найдём все корни этого уравнения на интервале (2) до (5\pi). В этом интервале:
- (k = 0): (x = \frac{\pi}{4} \approx 0.785)
- (k = 1): (x = \frac{\pi}{4} + \pi = \frac{5\pi}{4} \approx 3.927)
- (k = 2): (x = \frac{\pi}{4} + 2\pi = \frac{9\pi}{4} \approx 7.068) (вне интервала)
- (k = -1): (x = \frac{\pi}{4} - \pi = -\frac{3\pi}{4} \approx -2.356) (вне интервала)
Таким образом, корни на интервале от (2) до (5\pi):
- (x = \frac{\pi}{4})
- (x = \frac{5\pi}{4})
В итоге у нас есть два решения на заданном интервале:
[
x = \frac{\pi}{4}, \quad x = \frac{5\pi}{4}.
]