ID: 00003048
$\text{а) Решите уравнение } \cos \left(2x - \frac{\pi}{2}\right) = \sqrt{3} \cos x.$
$\text{б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие отрезку } \left[\pi; \frac{5\pi}{2}\right].$
Источник: ФИПИ
Пункт а. Приведение $\cos\!\left(2x-\tfrac{\pi}{2}\right)=\sin 2x$ и $\sin 2x=2\sin x\cos x$:
$$2\sin x\cos x-\sqrt3\cos x=0$$
Вынесем $\cos x$:
$$\cos x\,(2\sin x-\sqrt3)=0$$
Выпишем все серии корней:
$$\cos x=0\;\Rightarrow\;x=\frac{\pi}{2}+\pi n,\ n\in\mathbb{Z}$$
$$\sin x=\tfrac{\sqrt3}{2}\;\Rightarrow\;x=\frac{\pi}{3}+2\pi n,\ x=\frac{2\pi}{3}+2\pi n,\ n\in\mathbb{Z}$$
Пункт б. Отберём корни, принадлежащие отрезку $\left[\pi;\,\frac{5 \pi}{2}\right]$. Отметим на числовой окружности концы отрезка $\left[\pi;\,\frac{5 \pi}{2}\right]$, выделим соответствующую дугу и переберём в каждой серии целые значения параметра — оставим корни, попавшие на дугу.
Получаем корни, принадлежащие отрезку:
$$\frac{3 \pi}{2}, \frac{7 \pi}{3}, \frac{5 \pi}{2}$$
$\text{Ответ: а) } \left\{ \pi k + \frac{\pi}{2}; \frac{\pi}{3} + 2\pi k; \frac{2\pi}{3} + 2\pi k : k \in \mathbb{Z} \right\}; \text{ б) } \frac{3\pi}{2}, \frac{5\pi}{2}, \frac{7\pi}{3}.$