21В. а) Решите уравнение  \(\frac{{5{\rm{tg}}\,x — 12}}{{13\cos \,x — 5}} = 0;\)

б) Найдите все корни принадлежащие промежутку \(\left[ {4\pi ;\frac{{11\pi }}{2}} \right].\)

Ответ

ОТВЕТ:  а) \(\pi  + {\rm{arctg}}\,\frac{{12}}{5} + 2\pi k,\,\,\,\,\,\,\,\,\,k\, \in \,Z;\)

б) \(5\pi  + {\rm{arctg}}\,\frac{{12}}{5}.\)

Решение

а)

\(\frac{{5{\rm{tg}}\,x — 12}}{{13\cos x — 5}} = 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{5{\rm{tg}}\,x — 12 = 0,\,\,}\\{13\cos x — 5 \ne 0}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{\rm{tg}}\,x = \frac{{12}}{5},\,\;\,}\\{\cos x \ne \frac{5}{{13}}.}\end{array}} \right.\)

Из уравнения \({\rm{tg}}\,x = \frac{{12}}{5}\) получаем \(\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = {\rm{arctg}}\,\frac{{12}}{5} + 2\pi k,\;\;\;\;\;\,}\\{x = \pi  + {\rm{arctg}}\,\frac{{12}}{5} + 2\pi k,}\end{array}} \right.\,\;\;\;k \in Z.\)

Если \(\cos x = \frac{5}{{13}},\) то  \(\sin x =  \pm \sqrt {1 — {{\cos }^2}x}  =  \pm \sqrt {1 — {{\left( {\frac{5}{{13}}} \right)}^2}}  =  \pm \frac{{12}}{{13}},\)  тогда \({\rm{tg}}\,x = \frac{{\sin x}}{{\cos x}} =  \pm \frac{{12}}{5}.\) В этом случае с учетом условия \(\cos x \ne \frac{5}{{13}}\) системы получаем, что из двух точек единичной окружности, соответствующих решениям уравнения \({\rm{tg}}\,x = \frac{{12}}{5}\) нужно оставить только ту, для которой \(\sin x =  — \frac{{12}}{{13}}\)  Это точка четвертой четверти, и решение уравнения имеет вид \(x = \pi  + {\rm{arctg}}\,\frac{{12}}{5} + 2\pi k,\,\;\;\;k \in Z.\)

б) Отберём корни, принадлежащие отрезку \(\left[ {4\pi ;\frac{{11\pi }}{2}} \right],\) с помощью тригонометрической окружности. Получим значение:

\(x = \pi  + {\rm{arctg}}\,\frac{{12}}{5} + 4\pi  = {\rm{arctg}}\,\frac{{12}}{5} + 5\pi .\)

Ответ:  а)  \(\pi  + {\rm{arctg}}\,\frac{{12}}{5} + 2\pi k,\,\,\,\,\,\,\,\,\,k\, \in \,Z;\)

             б)  \(5\pi  + {\rm{arctg}}\,\frac{{12}}{5}.\)