Давайте разберём и решим это уравнение подробно.
а) Решение уравнения:
У нас дано уравнение:
\[ \frac{\log_2^2(\sin x) + \log_2(\sin x)}{2 \cos x - \sqrt{3}} = 0 \]
Чтобы дробь была равна нулю, её числитель должен быть равен нулю:
\[ \log_2^2(\sin x) + \log_2(\sin x) = 0 \]
Это уравнение квадратичное относительно \(\log_2(\sin x)\). Обозначим \(\log_2(\sin x) = t\). Тогда уравнение принимает вид:
\[ t^2 + t = 0 \]
Решим это квадратное уравнение:
\[ t(t + 1) = 0 \]
Таким образом, \(t = 0\) или \(t = -1\).
Теперь найдём значения \(\sin x\):
- Если \(t = 0\), то \(\log_2(\sin x) = 0 \Rightarrow \sin x = 2^0 = 1\).
- Если \(t = -1\), то \(\log_2(\sin x) = -1 \Rightarrow \sin x = 2^{-1} = \frac{1}{2}\).
Теперь найдём \(x\) для каждого случая.
Для \(\sin x = 1\):
\[ x = \frac{\pi}{2} + 2k\pi, \; k \in \mathbb{Z} \]
Для \(\sin x = \frac{1}{2}\):
\[ x = \frac{\pi}{6} + 2k\pi \quad \text{или} \quad x = \frac{5\pi}{6} + 2k\pi, \; k \in \mathbb{Z} \]
б) Найдём все корни в промежутке \(\left[\frac{\pi}{2}, 2\pi\right]\):
\(\sin x = 1\):
- \(x = \frac{\pi}{2}\)
\(\sin x = \frac{1}{2}\):
- \(x = \frac{\pi}{6} + 2k\pi\) — сюда не входит, так как меньше \(\frac{\pi}{2}\).
- \(x = \frac{5\pi}{6}\) — сюда входит.
- \(x = \frac{13\pi}{6}\) — входит, так как меньше \(2\pi\).
Итак, корни на промежутке \(\left[\frac{\pi}{2}, 2\pi\right]\) следующие:
- \(x = \frac{\pi}{2}\)
- \(x = \frac{5\pi}{6}\)
- \(x = \frac{13\pi}{6}\)
Таким образом, мы нашли все корни данного уравнения на указанном промежутке.