Задача:
- \[ \sin x = \log_{12} \left( 3^{\sin x} \cdot 4^{\cos x} \right) \]
Решение:
- Преобразуем уравнение, используя определение логарифма:
Если \( y = \log_b x \), то \( x = b^y \).
В нашем случае: \( b=12 \), \( y=\sin x \), \( x = 3^{\sin x} \cdot 4^{\cos x} \).
Получаем: \( 12^{\sin x} = 3^{\sin x} \cdot 4^{\cos x} \) - Разделим обе части уравнения на \( 3^{\sin x} \):
\( \frac{12^{\sin x}}{3^{\sin x}} = 4^{\cos x} \)
\( \left( \frac{12}{3} \right)^{\sin x} = 4^{\cos x} \)
\( 4^{\sin x} = 4^{\cos x} \) - Приравниваем показатели степени, так как основания равны:
\( \sin x = \cos x \) - Разделим обе части на \( \cos x \) (при условии, что \( \cos x
eq 0 \)):
\( \frac{\sin x}{\cos x} = 1 \)
\( \operatorname{tg} x = 1 \) - Находим значения \( x \) из уравнения \( \operatorname{tg} x = 1 \):
\( x = \frac{\pi}{4} + \pi n \), где \( n \in \mathbb{Z} \) - Проверим условие \( \cos x
eq 0 \):
При \( x = \frac{\pi}{4} + \pi n \), \( \cos x \) не равен нулю. - Проверим область определения логарифма:
Выражение \( 3^{\sin x} \cdot 4^{\cos x} \) всегда больше нуля, так как степени положительных чисел положительны.
Ответ: \( x = \frac{\pi}{4} + \pi n, \quad n \in \mathbb{Z} \)