ID: 00013417
а) Решите уравнение \log_{9}\left(3^{2x}+5\sqrt{2}\sin x-6\cos^2 x-2\right)=x
б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку \left[-2\pi;-\dfrac{\pi}{2}\right]
Источник: ФИПИ
Сначала учтём область допустимых значений (ОДЗ) — значения x, при которых уравнение имеет смысл.
Аргумент логарифма 9^{x}=3^{2x}>0 при любом x — ограничений нет.
Пункт а. \log_9(\dots)=x даёт \dots=9^x=3^{2x}; слагаемое 3^{2x} сократится:
5\sqrt2\sin x-6\cos^2 x-2=0
Заменим \cos^2 x=1-\sin^2 x — квадратное по \sin x:
6\sin^2 x+5\sqrt2\sin x-8=0\;\Rightarrow\;\sin x=\tfrac{\sqrt2}{2}
Выпишем все серии корней:
\sin x=\tfrac{\sqrt2}{2}\;\Rightarrow\;x=\frac{\pi}{4}+2\pi n,\ x=\frac{3\pi}{4}+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{7 \pi}{4}, - \frac{5 \pi}{4}
а) x=\frac{\pi}{4}+2\pi n,\ x=\frac{3\pi}{4}+2\pi n,\ n\in\mathbb{Z}
б) - \frac{7 \pi}{4}, - \frac{5 \pi}{4}