Вопрос:

Выберите один из нескольких вариантов Выберите правильное решение уравнения tg(x – 6π) - √7/3 = 0, удовлетворяющее условию sin x > 0.

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Краткое пояснение:

Логика решения: Уравнение tg(x - 6π) = √7/3 имеет общий вид tg(y) = a, решение которого y = arctg(a) + nπ. Учитывая периодичность тангенса, tg(x - 6π) = tg(x). Следовательно, x = arctg(√7/3) + nπ. Далее, необходимо учесть условие sin x > 0, что означает, что x должен находиться в первой или второй четверти.

Пошаговое решение:

  1. Упрощаем уравнение:
    Так как тангенс имеет период π, то
    \[ \operatorname{tg}(x - 6\pi) = \operatorname{tg}(x) \]
    Поэтому уравнение принимает вид:
    \[ \operatorname{tg}(x) - \frac{\sqrt{7}}{3} = 0 \]
    \[ \operatorname{tg}(x) = \frac{\sqrt{7}}{3} \]
  2. Находим общее решение уравнения:
    Общее решение уравнения
    \[ \operatorname{tg}(x) = a \]
    имеет вид
    \[ x = \operatorname{arctg}(a) + n\pi \]
    В нашем случае
    \[ x = \operatorname{arctg}\left(\frac{\sqrt{7}}{3}\right) + n\pi \], где
    \[ n \in \mathbb{Z} \]
  3. Учитываем условие
    \[ \sin x > 0 \]
    Это условие выполняется, когда
    \[ 2k\pi < x < (2k+1)\pi \]
    для некоторого целого
    \[ k \in \mathbb{Z} \].
  4. Подставляем общее решение в условие:
    Мы имеем
    \[ x = \operatorname{arctg}\left(\frac{\sqrt{7}}{3}\right) + n\pi \]
    Пусть
    \[ \alpha = \operatorname{arctg}\left(\frac{\sqrt{7}}{3}\right) \]
    Тогда
    \[ x = \alpha + n\pi \]
    Поскольку
    \[ 0 < \frac{\sqrt{7}}{3} \]
    , то
    \[ 0 < \alpha < \frac{\pi}{2} \].
  5. Проверяем разные значения
    \[ n \in \mathbb{Z} \]:
    • Если
      \[ n = 2k \] (четное), то
      \[ x = \alpha + 2k\pi \]. В этом случае
      \[ 2k\pi < \alpha + 2k\pi < \frac{\pi}{2} + 2k\pi \]. Это удовлетворяет условию
      \[ \sin x > 0 \].
    • Если
      \[ n = 2k+1 \] (нечетное), то
      \[ x = \alpha + (2k+1)\pi \]. В этом случае
      \[ \pi + \alpha + 2k\pi < x < \frac{3\pi}{2} + \alpha + 2k\pi \]. Значение
      \[ \sin x \]
      в этом интервале отрицательно.
  6. Итоговое решение:
    Мы видим, что условие
    \[ \sin x > 0 \]
    выполняется только когда
    \[ n \]
    является четным числом. Таким образом,
    \[ n = 2k \]
    для
    \[ k \in \mathbb{Z} \].
    Следовательно, решение выглядит как:
    \[ x = \operatorname{arctg}\left(\frac{\sqrt{7}}{3}\right) + 2k\pi \]
  7. Сравниваем с вариантами ответов:
    Вариант
    \[ 6\pi + \operatorname{arctg}\left(\frac{\sqrt{7}}{3}\right) + 2\pi n, n \in \mathbb{Z} \]
    соответствует нашему решению, если
    \[ 6\pi \]
    рассматривать как
    \[ 3 \cdot 2\pi \], что является кратным периоду
    \[ 2\pi \].

Ответ: 6π + arctg(√7/3) + 2πη, n∈ Z

ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю