Давай разберем каждое уравнение по порядку.
Это табличное значение. Наша главная цель – найти угол, тангенс которого равен \( \frac{1}{\sqrt{3}} \). Вспомним тригонометрический круг или таблицу значений тангенса. Таким углом является \( \frac{\pi}{6} \) (или 30 градусов). Так как тангенс имеет период \( \pi \), то общая формула решения будет:
\[ x = \frac{\pi}{6} + \pi n, \quad n \in \mathbb{Z} \]Здесь мы ищем угол, тангенс которого равен \( \sqrt{3} \). Это \( \frac{\pi}{3} \) (или 60 градусов).
\[ x = \frac{\pi}{3} + \pi n, \quad n \in \mathbb{Z} \]Тангенс отрицательного угла равен отрицательному значению. Угол, тангенс которого \( -\sqrt{3} \), это \( -\frac{\pi}{3} \) (или -60 градусов). Периодичность тангенса \( \pi \) остается.
\[ x = -\frac{\pi}{3} + \pi n, \quad n \in \mathbb{Z} \]Угол, тангенс которого равен \( -1 \), это \( -\frac{\pi}{4} \) (или -45 градусов).
\[ x = -\frac{\pi}{4} + \pi n, \quad n \in \mathbb{Z} \]Число 4 не является табличным значением тангенса. В таких случаях мы используем обратную тригонометрическую функцию арктангенс (arctg). Решение записывается как:
\[ x = \mathrm{arctg} 4 + \pi n, \quad n \in \mathbb{Z} \]Аналогично предыдущему пункту, используем арктангенс.
\[ x = \mathrm{arctg} (-5) + \pi n, \quad n \in \mathbb{Z} \]Тангенс равен нулю, когда аргумент равен \( \pi n \). В нашем случае аргумент – это \( 3x \).
\[ 3x = \pi n, \quad n \in \mathbb{Z} \]Чтобы найти \( x \), разделим обе части на 3:
\[ x = \frac{\pi n}{3}, \quad n \in \mathbb{Z} \]Перенесем единицу в правую часть:
\[ \mathrm{tg}^2 \frac{x}{3} = -1 \]Квадрат любого действительного числа не может быть отрицательным. Следовательно, данное уравнение не имеет действительных решений.
Перенесем \( \sqrt{3} \) в правую часть:
\[ \mathrm{tg} \frac{x}{6} = -\sqrt{3} \]Аргумент \( \frac{x}{6} \) должен быть равен \( -\frac{\pi}{3} \) (или \( \frac{2\pi}{3} \)) плюс \( \pi n \).
\[ \frac{x}{6} = -\frac{\pi}{3} + \pi n, \quad n \in \mathbb{Z} \]Умножим обе части на 6:
\[ x = -2\pi + 6\pi n, \quad n \in \mathbb{Z} \]Произведение равно нулю, если хотя бы один из множителей равен нулю.
1) \( \mathrm{tg} x - 1 = 0 \) => \( \mathrm{tg} x = 1 \) => \[ x = \frac{\pi}{4} + \pi n, \quad n \in \mathbb{Z} \]
2) \( \mathrm{tg} x + \sqrt{3} = 0 \) => \( \mathrm{tg} x = -\sqrt{3} \) => \[ x = -\frac{\pi}{3} + \pi n, \quad n \in \mathbb{Z} \]
Это уравнение распадается на два:
1) \( \mathrm{tg} x - 2 = 0 \) => \( \mathrm{tg} x = 2 \) => \[ x = \mathrm{arctg} 2 + \pi n, \quad n \in \mathbb{Z} \]
2) \( 2 \cos x - 1 = 0 \) => \( 2 \cos x = 1 \) => \( \cos x = \frac{1}{2} \)
Уравнение \( \cos x = \frac{1}{2} \) имеет решения:
\[ x = \pm \frac{\pi}{3} + 2\pi k, \quad k \in \mathbb{Z} \]Рассмотрим каждый множитель:
1) \( \mathrm{tg} x + 4 = 0 \) => \( \mathrm{tg} x = -4 \) => \[ x = \mathrm{arctg} (-4) + \pi n, \quad n \in \mathbb{Z} \]
2) \( \mathrm{tg}^2 \frac{x}{2} - 1 = 0 \) => \( \mathrm{tg}^2 \frac{x}{2} = 1 \) => \( \mathrm{tg} \frac{x}{2} = \pm 1 \)
Если \( \mathrm{tg} \frac{x}{2} = 1 \), то \( \frac{x}{2} = \frac{\pi}{4} + \pi n \) => \( x = \frac{\pi}{2} + 2\pi n \).
Если \( \mathrm{tg} \frac{x}{2} = -1 \), то \( \frac{x}{2} = -\frac{\pi}{4} + \pi n \) => \( x = -\frac{\pi}{2} + 2\pi n \).
Объединяя эти два случая, получаем: \( x = \pm \frac{\pi}{2} + 2\pi n, \quad n \in \mathbb{Z} \).
Рассмотрим множители:
1) \( \sqrt{3} \mathrm{tg} x + 1 = 0 \) => \( \mathrm{tg} x = -\frac{1}{\sqrt{3}} \) => \[ x = -\frac{\pi}{6} + \pi n, \quad n \in \mathbb{Z} \]
2) \( \mathrm{tg} x - \sqrt{3} = 0 \) => \( \mathrm{tg} x = \sqrt{3} \) => \[ x = \frac{\pi}{3} + \pi n, \quad n \in \mathbb{Z} \]
Рассмотрим множители:
1) \( \mathrm{tg} x - 4,5 = 0 \) => \( \mathrm{tg} x = 4,5 \) => \[ x = \mathrm{arctg} 4,5 + \pi n, \quad n \in \mathbb{Z} \]
2) \( 1 + 2 \sin x = 0 \) => \( 2 \sin x = -1 \) => \( \sin x = -\frac{1}{2} \)
Уравнение \( \sin x = -\frac{1}{2} \) имеет решения:
\[ x = -\frac{\pi}{6} + 2\pi k, \quad x = \frac{7\pi}{6} + 2\pi k, \quad k \in \mathbb{Z} \]Рассмотрим множители:
1) \( \mathrm{tg}^2 \frac{x}{6} + 1 = 0 \) => \( \mathrm{tg}^2 \frac{x}{6} = -1 \). Квадрат действительного числа не может быть отрицательным, значит, это уравнение не имеет решений.
2) \( \mathrm{tg} x - 1 = 0 \) => \( \mathrm{tg} x = 1 \) => \[ x = \frac{\pi}{4} + \pi n, \quad n \in \mathbb{Z} \]