Задание №976
Условие
а) Решите уравнение \frac{\cos 2 \pi x}{1+ctg \pi x}=0.
б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие промежутку \left [ -2\frac{3}{7}; 1,5 \right ].
Решение
а) Данное уравнение равносильно системе \begin{cases} \cos 2\pi x=0,\\1+ctg \pi x \neq0.\end{cases}
\begin{cases}2\pi x=\frac{\pi}{2}+\pi n,n\in\mathbb Z\\ctg \pi x\neq -1;\end{cases}
\begin{cases} x=\frac{1}{4}+\frac{n}{2}, n \in \mathbb Z \\ ctg \pi x \neq -1.\end{cases}
Если n=2m, то x=\frac{1}{4}+m, m \in \mathbb Z и ctg \pi x= ctg \left(\pi \left (\frac{1}{4}+m\right)\right )= ctg \left(\frac{\pi}{4}+\pi m\right )= ctg \frac{\pi}{4}=1.
Значит, числа \frac{1}{4}+m, m \in \mathbb Z являются решениями исходного уравнения. Если n=2m-1, то x=\frac{1}{4}+\frac{2m-1}{2}=-\frac{1}{4}+m, m \in \mathbb Z и ctg \pi x= ctg \left ( \pi \cdot \left ( -\frac{1}{4}+m \right )\right )= ctg \left ( -\frac{\pi}{4}+ \pi m\right )= ctg \left (-\frac{\pi}{4}\right )=1.
Следовательно, ни одно из чисел -\frac{1}{4}+m, m \in \mathbb Z не входит в в область допустимых значений переменной исходного уравнения.
Множество решений данного уравнения состоит из чисел \frac{1}{4}+m, m \in \mathbb Z.
б) Найдём корни в промежутке \left [-2\frac{3}{7}; 1,5 \right ].
-2\frac{3}{7} \leq \frac{1}{4}+m \leq 1,5;\,m \in \mathbb Z.
-2\frac{19}{28} \leq m \leq 1\frac{1}{4},\,m \in \mathbb Z. Отсюда находим m_{1}=-2 и x_{1}=-\frac{7}{4}; m_{2}=-1 и x_{2}=-\frac{3}{4}; m_{3}=0 и x_{3}=\frac{1}{4}; m_{4}=1 и x_{4}=\frac{5}{4}.
Ответ
а) \frac{1}{4}+m, m \in \mathbb Z;
б) -\frac{7}{4};\,-\frac{3}{4};\,\frac{1}{4};\,\frac{5}{4}.