Давайте разберем задачу шаг за шагом.
Задание 1a
Уравнение:
\[ \frac{\log_2^2(\sin x) + \log_2(\sin x)}{2 \cos x - \sqrt{3}} = 0 \]
Чтобы дробь была равной нулю, числитель должен быть равен нулю. Получаем уравнение:
\[ \log_2^2(\sin x) + \log_2(\sin x) = 0 \]
Обозначим \( y = \log_2(\sin x) \). Тогда уравнение перепишется как:
\[ y^2 + y = 0 \]
Решим это уравнение. Вынесем \( y \) за скобки:
\[ y(y + 1) = 0 \]
Отсюда \( y = 0 \) или \( y = -1 \).
Возвращаемся к \( \log_2(\sin x) = y \):
- \( \log_2(\sin x) = 0 \) \(\Rightarrow \sin x = 1\).
- \( \log_2(\sin x) = -1 \) \(\Rightarrow \sin x = \frac{1}{2}\).
Теперь найдем \( x \) для каждого случая.
Решения:
- \(\sin x = 1\)
\[ x = \frac{\pi}{2} + 2\pi n, \quad n \in \mathbb{Z} \]
- \(\sin x = \frac{1}{2}\)
\[ x = \frac{\pi}{6} + 2\pi n \quad \text{или} \quad x = \frac{5\pi}{6} + 2\pi n, \quad n \in \mathbb{Z} \]
Задание 1b
Найдем все корни, принадлежащие промежутку \(\left[\frac{\pi}{2}, 2\pi\right]\).
\(\mathbf{x = \frac{\pi}{2}}\): Подходит, так как входит в промежуток.
\(\mathbf{x = \frac{\pi}{6} + 2\pi n}\):
Для \( n = 0 \), \( x = \frac{\pi}{6} \), не входит в промежуток.
Для \( n = 1 \), \( x = \frac{13\pi}{6} \), входит в промежуток.
\(\mathbf{x = \frac{5\pi}{6} + 2\pi n}\):
Для \( n = 0 \), \( x = \frac{5\pi}{6} \), входит в промежуток.
Для \( n = 1 \), \( x = \frac{17\pi}{6} \), входит в промежуток.
Ответ:
Корни, принадлежащие промежутку \(\left[\frac{\pi}{2}, 2\pi\right]\):
\[ x = \frac{\pi}{2}, \, \frac{5\pi}{6}, \, \frac{13\pi}{6}, \, \frac{17\pi}{6} \]