Чтобы решить данное уравнение, следуем пошагово.
Задача 1
а) Решите уравнение:
\[ \frac{\log_2^2 (\sin x) + \log_2 (\sin x)}{2 \cos x - \sqrt{3}} = 0 \]
Решение:
Рассмотрим числитель:
Обозначим \( y = \log_2 (\sin x) \). Тогда уравнение числителя принимает вид: \[ y^2 + y = 0 \]Решим уравнение:
\[ y(y + 1) = 0 \implies y = 0 \quad \text{или} \quad y = -1 \]Вернемся к исходной переменной:
\( y = 0 \) дает:
\[ \log_2 (\sin x) = 0 \implies \sin x = 2^0 = 1 \] \[ \sin x = 1 \implies x = \frac{\pi}{2} + 2k\pi, \, k \in \mathbb{Z} \]\( y = -1 \) дает:
\[ \log_2 (\sin x) = -1 \implies \sin x = 2^{-1} = \frac{1}{2} \] \[ \sin x = \frac{1}{2} \implies x = \frac{\pi}{6} + 2k\pi \quad \text{или} \quad x = \frac{5\pi}{6} + 2k\pi, \, k \in \mathbb{Z} \]
Требование знаменателя:
\( 2 \cos x - \sqrt{3} \neq 0 \implies \cos x \neq \frac{\sqrt{3}}{2} \)Отсюда: \[ x \neq \pm\frac{\pi}{6} + 2k\pi, \, k \in \mathbb{Z} \]
Решения уравнения:
- \( x = \frac{\pi}{2} + 2k\pi \), \( k \in \mathbb{Z} \) (удовлетворяют)
- \( x = \frac{5\pi}{6} + 2k\pi \), \( k \in \mathbb{Z} \) (удовлетворяют)
- Исключаем \( x = \frac{\pi}{6} \)
б) Найдите все корни, принадлежащие промежутку \(\left[\frac{\pi}{2}; 2\pi \right]\):
Рассмотрим решения:
\( x = \frac{\pi}{2} + 2k\pi \):
Берем \( k = 0 \) (входит в заданный промежуток)\( x = \frac{5\pi}{6} + 2k\pi \):
Берем \( k = 0 \) (входит в заданный промежуток)
Исключаем \( x = \frac{\pi}{6} \) (из условий знаменателя)
Итоговые решения на заданном промежутке:
\[ x = \frac{\pi}{2}, \, x = \frac{5\pi}{6} \]
Таким образом, на промежутке \(\left[\frac{\pi}{2}; 2\pi \right]\) подходят решения \( x = \frac{\pi}{2} \) и \( x = \frac{5\pi}{6} \).