Sin 7 x = sin 3 x sin7x=sin3x Запиши в поле ответа сумму корней, принадлежащих отрезку [ 0 , π ] , [0,π], умноженную на 2 π . π 2 .
Ответ нейросети
16 мая 2025 13:42
Давайте решим уравнение (\sin 7x = \sin 3x) и найдём сумму всех корней, принадлежащих отрезку ([0, \pi]), затем умножим результат на (2 \pi).
Шаг 1: Решение уравнения (\sin 7x = \sin 3x)
Общее решение уравнения (\sin A = \sin B) даётся формулой: [ A = B + 2k\pi \quad \text{или} \quad A = \pi - B + 2k\pi, ] где (k \in \mathbb{Z}).
Подставим (A = 7x) и (B = 3x):
- (7x = 3x + 2k\pi)
- (7x = \pi - 3x + 2k\pi)
Рассмотрим каждый случай:
Шаг 2: Решения первого уравнения
[ 7x = 3x + 2k\pi \Rightarrow 4x = 2k\pi \Rightarrow x = \frac{k\pi}{2} ] Поскольку ищем решения на интервале ([0, \pi]), то есть (0 \leq x \leq \pi):
[ 0 \leq \frac{k\pi}{2} \leq \pi \Rightarrow 0 \leq k \leq 2. ] Значения (k): 0, 1, 2.
Тогда решения:
- (k=0:\quad x=0),
- (k=1:\quad x=\frac{\pi}{2}),
- (k=2:\quad x=\pi).
Шаг 3: Решения второго уравнения
[ 7x = \pi - 3x + 2k\pi \Rightarrow 7x + 3x = \pi + 2k\pi \Rightarrow 10x = \pi(1 + 2k), ] следовательно: [ x = \frac{\pi(1 + 2k)}{10}. ]
Опять же, рассматриваем (x) на интервале ([0, \pi]): [ 0 \leq \frac{\pi(1+2k)}{10} \leq \pi. ]
Разделим условие:
- (\frac{\pi(1+2k)}{10} \geq 0 \Rightarrow 1+2k \geq 0 \Rightarrow k \geq -\frac{1}{2}),
- (\frac{\pi(1+2k)}{10} \leq \pi \Rightarrow 1+2k \leq 10 \Rightarrow 2k \leq 9 \Rightarrow k \leq 4.5).
Так как (k) — целое число, возможные значения: [ k = 0, 1, 2, 3, 4. ]
Для каждого:
- (k=0:\quad x=\frac{\pi(1+0)}{10}=\frac{\pi}{10}),
- (k=1:\quad x=\frac{\pi(1+2)}{10}=\frac{3\pi}{10}),
- (k=2:\quad x=\frac{5\pi}{10}=\frac{\pi}{2}),
- (k=3:\quad x=\frac{7\pi}{10}),
- (k=4:\quad x=\frac{9\pi}{10}).
Шаг 4: Итоговые корни
Объединяем все решения и убираем дубли:
[ x=0,\quad x=\frac{\pi}{2},\quad x=\pi, ] [ x=\frac{\pi}{10},\quad x=\frac{3\pi}{10},\quad x=\frac{7\pi}{10},\quad x=\frac{9\pi}{10}. ]
Записываем все корни в порядке возрастания:
[ x=0,\quad \frac{\pi}{10},\quad \frac{3\pi}{10},\quad \frac{\pi}{2},\quad \frac{7\pi}{10},\quad \frac{9\pi}{10},\quad \pi. ]
Шаг 5: Находим сумму корней
Сумма: [ 0 + \frac{\pi}{10} + \frac{3\pi}{10} + \frac{\pi}{2} + \frac{7\pi}{10} + \frac{9\pi}{10} + \pi. ]
Приведём всё к общему знаменателю (10): [ 0 + \frac{\pi}{10} + \frac{3\pi}{10} + \frac{5\pi}{10} + \frac{7\pi}{10} + \frac{9\pi}{10} + \frac{10\pi}{10}. ]
Общая сумма: [ \frac{\pi}{10} + \frac{3\pi}{10} + \frac{5\pi}{10} + \frac{7\pi}{10} + \frac{9\pi}{10} + \frac{10\pi}{10} = \frac{\pi(1+3+5+7+9+10)}{10}. ]
Внутри скобок: [ 1+3+5+7+9=25,\quad 25+10=35. ]
Итого сумма: [ \frac{35\pi}{10} = \frac{7\pi}{2}. ]
Шаг 6: Умножение на (2\pi)
[ \boxed{ \left(\frac{7\pi}{2}\right) \times 2\pi = \frac{7\pi}{2} \times 2\pi = 7\pi \times \pi = 7 \pi^2. } ]
Ответ: (\boxed{7 \pi^2}).
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



