ID: 00002590
$\text{а) Решите уравнение } 2 \sin \left(x + \frac{\pi}{3}\right) - \sqrt{3} \cos 2x = \sin x + \sqrt{3}$
$\text{б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку } \left[-2\pi; -\frac{\pi}{2}\right]$
Источник: ФИПИ
Пункт а. Раскроем $2\sin\!\left(x+\tfrac{\pi}{3}\right)=\sin x+\sqrt3\cos x$ и сократим $\sin x$:
$$\sqrt3\cos x-\sqrt3\cos 2x-\sqrt3=0$$
Разделим на $\sqrt3$, заменим $\cos 2x=2\cos^2 x-1$ и вынесем $\cos x$:
$$\cos x\,(1-2\cos x)=0$$
Выпишем все серии корней:
$$\cos x=0\;\Rightarrow\;x=\frac{\pi}{2}+\pi n,\ n\in\mathbb{Z}$$
$$\cos x=\tfrac12\;\Rightarrow\;x=\pm\frac{\pi}{3}+2\pi n,\ n\in\mathbb{Z}$$
Пункт б. Отберём корни, принадлежащие отрезку $\left[- 2 \pi;\,- \frac{\pi}{2}\right]$. Отметим на числовой окружности концы отрезка $\left[- 2 \pi;\,- \frac{\pi}{2}\right]$, выделим соответствующую дугу и переберём в каждой серии целые значения параметра — оставим корни, попавшие на дугу.
Получаем корни, принадлежащие отрезку:
$$- \frac{5 \pi}{3}, - \frac{3 \pi}{2}, - \frac{\pi}{2}$$
$\text{Ответ: } x = \frac{\pi}{2} + \pi n, n \in \mathbb{Z}, \quad x = \pm \frac{\pi}{3} + 2\pi n, n \in \mathbb{Z}$
$\text{На отрезке } \left[-2\pi, -\frac{\pi}{2}\right] \text{:}$
$-\frac{3\pi}{2}, -\frac{\pi}{2}$
$\frac{\pi}{3} + 2\pi(-1) = -\frac{5\pi}{3}$