Чтобы решить уравнение ( \sin(2x) + \sqrt{3}\sin(x) = 0 ), начнем с преобразования первого члена. Мы знаем, что ( \sin(2x) = 2\sin(x)\cos(x) ). Подставим это выражение в уравнение:
[ 2\sin(x)\cos(x) + \sqrt{3}\sin(x) = 0 ]
Теперь вынесем ( \sin(x) ) за скобки:
[ \sin(x)(2\cos(x) + \sqrt{3}) = 0 ]
Для того чтобы это произведение было равно нулю, один из множителей должен быть равен нулю. Рассмотрим два случая:
- ( \sin(x) = 0 )
- ( 2\cos(x) + \sqrt{3} = 0 )
Случай 1: ( \sin(x) = 0 )
(\sin(x) = 0) при ( x = k\pi ), где ( k ) — целое число.
Случай 2: ( 2\cos(x) + \sqrt{3} = 0 )
Решим это уравнение:
[ 2\cos(x) = -\sqrt{3} ]
[ \cos(x) = -\frac{\sqrt{3}}{2} ]
Значение (\cos(x) = -\frac{\sqrt{3}}{2}) достигается при:
[ x = \pm \frac{5\pi}{6} + 2k\pi ]
Теперь найдем все корни, принадлежащие промежутку ([ \frac{5\pi}{2}, \frac{7\pi}{2} ]).
Найдем корни для ( \sin(x) = 0 ):
[
x = k\pi
]
В данном промежутке:
- (\frac{5\pi}{2})
- (\pi \cdot 3 = 3\pi) (так как (3\pi = \frac{6\pi}{2}), что входит в пределы)
- (\frac{7\pi}{2})
Найдем корни для ( x = \pm \frac{5\pi}{6} + 2k\pi ):
Для положительного угла:
[
x = \frac{5\pi}{6} + 2k\pi
]
Проверим, при каких (k) значение (x) попадает в нужный промежуток:
[
\frac{5\pi}{6} + 2k\pi \in \left[ \frac{5\pi}{2}, \frac{7\pi}{2} \right]
]
При (k = 1):
[
\frac{5\pi}{6} + 2\pi = \frac{5\pi}{6} + \frac{12\pi}{6} = \frac{17\pi}{6}
]
[
\frac{17\pi}{6} \approx 2.83\pi, что находится в пределах \left[ \frac{5\pi}{2}, \frac{7\pi}{2} \right]
]
Для отрицательного угла:
[
x = -\frac{5\pi}{6} + 2k\pi
]
Проверим, при каких (k) значение (x) попадает в нужный промежуток:
[
-\frac{5\pi}{6} + 2k\pi \in \left[ \frac{5\pi}{2}, \frac{7\pi}{2} \right]
]
При (k = 2):
[
-\frac{5\pi}{6} + 4\pi = -\frac{5\pi}{6} + \frac{24\pi}{6} = \frac{19\pi}{6}
]
[
\frac{19\pi}{6} \approx 3.17\pi, что находится в пределах \left[ \frac{5\pi}{2}, \frac{7\pi}{2} \right]
]
Таким образом, все корни уравнения, принадлежащие промежутку ([ \frac{5\pi}{2}, \frac{7\pi}{2} ]):
[
x = \frac{5\pi}{2}, 3\pi, \frac{7\pi}{2}, \frac{17\pi}{6}, \frac{19\pi}{6}
]