Sin7x+sin3x=2sin5x (0;n/2]
Ответ нейросети
15 мая 2025 10:47
Давайте решим уравнение:
[ \sin 7x + \sin 3x = 2 \sin 5x, \quad x \in (0; \pi/2]. ]
Шаг 1. Используем тригонометрические формулы для суммы синусов
Общая формула:
[ \sin A + \sin B = 2 \sin \frac{A+B}{2} \cos \frac{A-B}{2}. ]
Применяем её к левому члену:
[ \sin 7x + \sin 3x = 2 \sin \frac{7x + 3x}{2} \cos \frac{7x - 3x}{2} = 2 \sin 5x \cos 2x. ]
Теперь уравнение принимает вид:
[ 2 \sin 5x \cos 2x = 2 \sin 5x. ]
Шаг 2. Делим обе части на 2
[ \sin 5x \cos 2x = \sin 5x. ]
Шаг 3. Раскладываем уравнение
Это равносильно:
[ \sin 5x \cos 2x - \sin 5x = 0, ] или
[ \sin 5x (\cos 2x - 1) = 0. ]
Шаг 4. Решение уравнения произведения
Это равносильно двум возможным случаям:
- (\sin 5x = 0);
- (\cos 2x - 1 = 0).
Рассмотрим первый случай:
1. (\sin 5x = 0).
Синус равен нулю в точках:
[ 5x = k \pi, \quad k \in \mathbb{Z}. ]
На промежутке (x \in (0; \pi/2]):
[ x = \frac{k \pi}{5}. ]
Чтобы (x > 0):
- при (k=1), (x = \frac{\pi}{5});
- при (k=2), (x = \frac{2\pi}{5});
- при (k=3), (x= \frac{3\pi}{5}). Но (\frac{3\pi}{5} \approx 1.884 > \frac{\pi}{2} \approx 1.5708), значит не входит в интервал.
Следовательно, допустимые решения:
[ x = \frac{\pi}{5} \quad \text{и} \quad x= \frac{2\pi}{5}. ]
Рассмотрим второй случай:
2. (\cos 2x - 1 = 0).
Значит:
[ \cos 2x = 1. ]
Косинус равен 1 в точках:
[ 2x = 2k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}. ]
Из этого:
[ x = k \pi. ]
На интервале ( (0; \pi/2] ):
- Для (k=0), (x=0), но это не входит, так как интервал — открыт слева: ( (0; \pi/2] ).
- Для (k=1), (x=\pi), что не входит в интервал.
Следовательно, решений по этому случаю нет.
Итоговые решения:
[ \boxed{ x = \frac{\pi}{5} \quad \text{и} \quad x= \frac{2\pi}{5} } ]
в интервале ((0; \pi/2]).
Если нужно, могу помочь проверить каждое решение, подставив обратно в исходное уравнение, или дать пояснение по интервалу.
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



