Чтобы найти все корни уравнений ( \sin x = \frac{\sqrt{2}}{2} ) и ( \sin x = -\frac{\sqrt{3}}{2} ) на отрезке ([0; 3\pi]), рассмотрим каждое уравнение по отдельности.
Решение уравнения ( \sin x = \frac{\sqrt{2}}{2} )
Значение ( \frac{\sqrt{2}}{2} ) для синуса соответствует углам ( \frac{\pi}{4} ) и ( \frac{3\pi}{4} ) в пределах одного периода ( 2\pi ). Таким образом, общие решения для этого уравнения можно записать как:
[ x = \frac{\pi}{4} + 2k\pi ]
[ x = \frac{3\pi}{4} + 2k\pi ]
где ( k ) — целое число.
Теперь найдем все корни на отрезке ([0; 3\pi]):
- ( \frac{\pi}{4} ) — принадлежит отрезку ([0; 3\pi]).
- ( \frac{3\pi}{4} ) — принадлежит отрезку ([0; 3\pi]).
- ( \frac{\pi}{4} + 2\pi = \frac{\pi}{4} + \frac{8\pi}{4} = \frac{9\pi}{4} ) — принадлежит отрезку ([0; 3\pi]).
- ( \frac{3\pi}{4} + 2\pi = \frac{3\pi}{4} + \frac{8\pi}{4} = \frac{11\pi}{4} ) — принадлежит отрезку ([0; 3\pi]).
Таким образом, корни уравнения ( \sin x = \frac{\sqrt{2}}{2} ) на отрезке ([0; 3\pi]):
[ x = \frac{\pi}{4}, \frac{3\pi}{4}, \frac{9\pi}{4}, \frac{11\pi}{4} ]
Решение уравнения ( \sin x = -\frac{\sqrt{3}}{2} )
Значение ( -\frac{\sqrt{3}}{2} ) для синуса соответствует углам ( \frac{4\pi}{3} ) и ( \frac{5\pi}{3} ) в пределах одного периода ( 2\pi ). Таким образом, общие решения для этого уравнения можно записать как:
[ x = \frac{4\pi}{3} + 2k\pi ]
[ x = \frac{5\pi}{3} + 2k\pi ]
где ( k ) — целое число.
Теперь найдем все корни на отрезке ([0; 3\pi]):
- ( \frac{4\pi}{3} ) — принадлежит отрезку ([0; 3\pi]).
- ( \frac{5\pi}{3} ) — принадлежит отрезку ([0; 3\pi]).
- ( \frac{4\pi}{3} + 2\pi = \frac{4\pi}{3} + \frac{6\pi}{3} = \frac{10\pi}{3} ) — не принадлежит отрезку ([0; 3\pi]).
- ( \frac{5\pi}{3} + 2\pi = \frac{5\pi}{3} + \frac{6\pi}{3} = \frac{11\pi}{3} ) — не принадлежит отрезку ([0; 3\pi]).
Таким образом, корни уравнения ( \sin x = -\frac{\sqrt{3}}{2} ) на отрезке ([0; 3\pi]):
[ x = \frac{4\pi}{3}, \frac{5\pi}{3} ]
Итог
В результате, все корни уравнений на отрезке ([0; 3\pi]) следующие:
Для уравнения ( \sin x = \frac{\sqrt{2}}{2} ):
[ x = \frac{\pi}{4}, \frac{3\pi}{4}, \frac{9\pi}{4}, \frac{11\pi}{4} ]
Для уравнения ( \sin x = -\frac{\sqrt{3}}{2} ):
[ x = \frac{4\pi}{3}, \frac{5\pi}{3} ]