ID: 00013416
а) Решите уравнение 8 \cdot 16^{\sin^2 x} - 2 \cdot 4^{\cos 2x} = 63.
б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие отрезку [\frac{7\pi}{2};5\pi]
Источник: ФИПИ
Пункт а. Сведём к 4^{\cos 2x} через 2\sin^2 x=1-\cos 2x; замена t=4^{\cos 2x}>0:
\frac{32}{t}-2t=63,\quad 2t^2+63t-32=0,\ t=\tfrac12
Обратно: 4^{\cos 2x}=\tfrac12\Rightarrow \cos 2x=-\tfrac12.
Выпишем все серии корней:
\cos 2x=-\tfrac12\;\Rightarrow\;x=\pm\frac{\pi}{3}+\pi n,\ n\in\mathbb{Z}
Пункт б. Отберём корни, принадлежащие отрезку \left[\frac{7 \pi}{2};\,5 \pi\right]. Отметим на числовой окружности концы отрезка \left[\frac{7 \pi}{2};\,5 \pi\right], выделим соответствующую дугу и переберём в каждой серии целые значения параметра — оставим корни, попавшие на дугу.
Получаем корни, принадлежащие отрезку:
\frac{11 \pi}{3}, \frac{13 \pi}{3}, \frac{14 \pi}{3}
a) \left\{ \pm \dfrac{\pi}{3} + \pi k, \, k \in \mathbb{Z} \right\}, б) \dfrac{11\pi}{3}, \dfrac{13\pi}{3}, \dfrac{14\pi}{3}.