Для решения уравнения \( \sin(3x) \cos(5x) = \sin(7x) \cos(9x) \) мы можем использовать тригонометрические преобразования. Давайте рассмотрим каждую часть.
Сначала воспользуемся формулой произведения синуса и косинуса:
\[ \sin A \cos B = \frac{1}{2} [\sin(A + B) + \sin(A - B)] \]
Применяя эту формулу к обеим сторонам уравнения:
Левая сторона: \[ \sin(3x) \cos(5x) = \frac{1}{2} [\sin(3x + 5x) + \sin(3x - 5x)] = \frac{1}{2} [\sin(8x) + \sin(-2x)] = \frac{1}{2} [\sin(8x) - \sin(2x)] \]
Правая сторона: \[ \sin(7x) \cos(9x) = \frac{1}{2} [\sin(7x + 9x) + \sin(7x - 9x)] = \frac{1}{2} [\sin(16x) + \sin(-2x)] = \frac{1}{2} [\sin(16x) - \sin(2x)] \]
Теперь можем приравнять обе стороны:
\[ \frac{1}{2} [\sin(8x) - \sin(2x)] = \frac{1}{2} [\sin(16x) - \sin(2x)] \]
Умножив обе стороны на 2, получаем:
\[ \sin(8x) - \sin(2x) = \sin(16x) - \sin(2x) \]
Сокращая \( \sin(2x) \) с обеих сторон, получаем:
\[ \sin(8x) = \sin(16x) \]
Теперь перейдем к решению уравнения \( \sin(8x) = \sin(16x) \).
Поскольку синус имеет период \( 2\pi \), мы можем записать:
\[ 8x = 16x + 2k\pi \quad \text{или} \quad 8x = \pi - 16x + 2k\pi \]
где \( k \) - целое число.
Решим первое уравнение:
\[ 8x - 16x = 2k\pi \implies -8x = 2k\pi \implies x = -\frac{k\pi}{4} \]
Теперь решим второе уравнение:
\[ 8x + 16x = \pi + 2k\pi \implies 24x = \pi + 2k\pi \implies x = \frac{(2k + 1)\pi}{24} \]
Теперь мы имеем два выражения для \( x \):
- \( x = -\frac{k\pi}{4} \)
- \( x = \frac{(2k + 1)\pi}{24} \)
Теперь определим корни, которые лежат в пределах \( \left[-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}\right] \):
Для первого уравнения:
- \( k = 0: x = 0 \)
- \( k = -1: x = \frac{\pi}{4} \) (попадает в диапазон)
- \( k = -2: x = \frac{\pi}{2} \) (попадает в диапазон)
- Другие значения \( k \) при этом не подходят, так как они выходят за пределы.
В итоге для первого уравнения мы нашли корни:
- \( 0 \)
- \( -\frac{\pi}{4} \)
- \( -\frac{\pi}{2} \)
Для второго уравнения:
Подберем значения \( k \) для \( \frac{(2k + 1)\pi}{24} \) в диапазоне \( \left[-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}\right] \):
- \( k = -1: x = -\frac{1\pi}{24} \) (в пределах)
- \( k = 0: x = \frac{1\pi}{24} \) (в пределах)
Теперь у нас есть корни:
- \( 0 \)
- \( -\frac{\pi}{4} \)
- \( -\frac{\pi}{2} \)
- \( -\frac{\pi}{24} \)
- \( \frac{\pi}{24} \)
- \( \frac{\pi}{4} \)
- \( \frac{\pi}{2} \)
Подсчитаем сумму корней:
Сумма корней: \[ 0 + -\frac{\pi}{4} + -\frac{\pi}{2} + -\frac{\pi}{24} + \frac{\pi}{24} + \frac{\pi}{4} + \frac{\pi}{2} = \\ -\frac{\pi}{4} + \frac{\pi}{4} + -\frac{\pi}{2} + \frac{\pi}{2} + -\frac{\pi}{24} + \frac{\pi}{24} = 0 \]
Теперь умножаем на \( 3\pi \): \[ 0 \times 3\pi = 0 \]
Итак, ответ:
\[ \boxed{0} \]