33В. а) Решите уравнение  \(\sin x\;\cos x — 2{\cos ^2}x + 3{\sin ^2}x = 0\);

б) Найдите все корни принадлежащие промежутку  \(\left[ {5\pi ;6\pi } \right].\)

Ответ

ОТВЕТ: а) \({\rm{arctg}}\frac{2}{3}{\rm{ + }}\pi k;\quad  — \frac{\pi }{4} + \pi k;\quad k \in Z;\)

б) \({\rm{arctg}}\frac{2}{3}{\rm{ + 5}}\pi ;\;\;\frac{{23\pi }}{4}.\)

Решение

а) \(\sin x\cos x — 2{\cos ^2}x + 3{\sin ^2}x = 0.\)

Однородное тригонометрическое уравнение второй степени.

\(\sin x\cos x — 2{\cos ^2}x + 3{\sin ^2}x = 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;{\rm{tg}}\,x — 2 + 3{\rm{t}}{{\rm{g}}^2}\,x = 0.\)

Пусть \({\rm{tg}}\,x = t,\,\,\,\,\,t\, \in R.\) Тогда уравнение примет вид:

\(3{t^2} + t — 2 = 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{{t} =  — 1,\;}\\{{t} = \frac{2}{3}.\;\,}\end{array}} \right.\)

Вернёмся к прежней переменной:

\(\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{{\rm{tg}}\,x =  — 1,}\\{{\rm{tg}}\,x = \frac{2}{3}\;\;}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x =  — \frac{\pi }{4} + \pi k,\;\;\;\;\;\;\;\;\;}\\{x = {\rm{arctg}}\,\frac{2}{3} + \pi k,\;\;\;\;}\end{array}} \right.\;\;\;\;\;k \in Z.\)

б) Отберём корни, принадлежащие отрезку \(\left[ {5\pi ;6\pi } \right],\) с помощью тригонометрической окружности. Получим значения:

\(x = {\rm{arctg}}\,\frac{2}{3} + 5\pi ;\;\;\;\;x =  — \frac{\pi }{4} + 6\pi  = \frac{{23\pi }}{4}.\)

Ответ:  а) \( — \frac{\pi }{4} + \pi k,\;\;\;{\rm{arctg}}\,\frac{2}{3} + \pi k,\;\;\;k \in Z;\)

             б) \({\rm{arctg}}\,\frac{2}{3} + 5\pi ;\;\;\;\;\frac{{23\pi }}{4}.\)