Давай разберём каждую часть задачи пошагово.
а) Решите уравнение:
Уравнение: \[ \frac{\log_7^2 (\sin x) + \log_7 (\sin x)}{2 \cos x - \sqrt{3}} = 0 \]
Чтобы дробь равнялась нулю, необходимо, чтобы числитель был равен нулю: \[ \log_7^2 (\sin x) + \log_7 (\sin x) = 0 \]
Это уравнение можно переписать как квадратное: \[ t^2 + t = 0, \] где \( t = \log_7 (\sin x) \).
Решим квадратное уравнение:
- \( t(t + 1) = 0 \)
- \( t = 0 \) или \( t = -1 \)
Теперь вернёмся к переменной \( x \):
Случай 1: \( t = 0 \)
\[ \log_7 (\sin x) = 0 \implies \sin x = 7^0 = 1 \]
\(\sin x = 1\) при \(x = \frac{\pi}{2} + 2\pi k\), где \(k \in \mathbb{Z}\).
Случай 2: \( t = -1 \)
\[ \log_7 (\sin x) = -1 \implies \sin x = 7^{-1} = \frac{1}{7} \]
\(\sin x = \frac{1}{7}\) имеет решение: \[ x = \arcsin\left(\frac{1}{7}\right) + 2\pi n \quad \text{и} \quad x = \pi - \arcsin\left(\frac{1}{7}\right) + 2\pi n, \quad n \in \mathbb{Z} \]
б) Найдите все корни, принадлежащие промежутку \(\left[\frac{\pi}{2}, 2\pi\right]\):
Случай 1: \(\sin x = 1\)
Решение \(x = \frac{\pi}{2}\) принадлежит полуинтервалу \(\left[\frac{\pi}{2}, 2\pi\right]\).
Случай 2: \(\sin x = \frac{1}{7}\)
\(x = \arcsin\left(\frac{1}{7}\right)\) не принадлежит указанному интервалу.
\(x = \pi - \arcsin\left(\frac{1}{7}\right)\):
Проверим, принадлежит ли это значение полуинтервалу \(\left[\frac{\pi}{2}, 2\pi\right]\):
\[ \frac{\pi}{2} \leq \pi - \arcsin\left(\frac{1}{7}\right) < 2\pi \]
\(\pi - \arcsin\left(\frac{1}{7}\right)\) приблизительно равно \(2.98\) радиан, что попадает в интервал.
Таким образом, решения на заданном промежутке:
- \(x = \frac{\pi}{2}\)
- \(x = \pi - \arcsin\left(\frac{1}{7}\right)\)