Чтобы решить уравнение ( 5\tan(x) - 4\cot(x) + 8 = 0 ), сначала вспомним, что ( \cot(x) ) можно выразить через ( \tan(x) ). А именно, ( \cot(x) = \frac{1}{\tan(x)} ).
Перепишем уравнение, используя это выражение:
[ 5\tan(x) - 4\frac{1}{\tan(x)} + 8 = 0 ]
Обозначим ( \tan(x) = t ). Тогда наше уравнение примет вид:
[ 5t - \frac{4}{t} + 8 = 0 ]
Чтобы избавиться от дроби, умножим всё уравнение на ( t ):
[ 5t^2 + 8t - 4 = 0 ]
Получили квадратное уравнение. Решим его с помощью дискриминанта. Напомним, что квадратное уравнение имеет вид ( at^2 + bt + c = 0 ), где:
[ a = 5, \quad b = 8, \quad c = -4 ]
Вычислим дискриминант ( D ):
[ D = b^2 - 4ac = 8^2 - 4 \cdot 5 \cdot (-4) = 64 + 80 = 144 ]
Теперь найдем корни уравнения, используя формулу:
[ t = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} ]
[ t = \frac{-8 \pm \sqrt{144}}{2 \cdot 5} ]
[ t = \frac{-8 \pm 12}{10} ]
Корни будут:
[ t_1 = \frac{-8 + 12}{10} = \frac{4}{10} = 0.4 ]
[ t_2 = \frac{-8 - 12}{10} = \frac{-20}{10} = -2 ]
Теперь вернемся к переменной ( x ). У нас есть два значения для ( \tan(x) ):
- ( \tan(x) = 0.4 )
- ( \tan(x) = -2 )
Рассмотрим каждое из них.
( \tan(x) = 0.4 )
[ x = \arctan(0.4) + \pi k ]
где ( k ) — любое целое число.
( \tan(x) = -2 )
[ x = \arctan(-2) + \pi k ]
где ( k ) — любое целое число.
Итак, общее решение уравнения:
[ x = \arctan(0.4) + \pi k \quad \text{или} \quad x = \arctan(-2) + \pi k ]
где ( k ) — любое целое число.
Таким образом, мы нашли все значения ( x ), удовлетворяющие исходному уравнению.