Вопрос задан 30.11.2025 в 14:05. Предмет Математика. Спрашивает Золотарская Елизавета.

sinx + sin5x = 0 как правильно решить?

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Галеев Богдан.

Решим уравнение

sinx+sin5x=0.\sin x + \sin 5x = 0.

1. Используем формулу суммы синусов

Есть стандартная тригонометрическая формула:

sinα+sinβ=2sinα+β2cosαβ2.\sin \alpha + \sin \beta = 2 \sin\frac{\alpha + \beta}{2}\cos\frac{\alpha - \beta}{2}.

В нашем случае:
α=x\alpha = x, β=5x\beta = 5x.

Тогда:

sinx+sin5x=2sinx+5x2cosx5x2=2sin6x2cos4x2=2sin3xcos(2x).\sin x + \sin 5x = 2 \sin\frac{x + 5x}{2}\cos\frac{x - 5x}{2} = 2 \sin\frac{6x}{2}\cos\frac{-4x}{2} = 2 \sin 3x \cos(-2x).

Но cos(2x)=cos2x\cos(-2x) = \cos 2x, поэтому:

sinx+sin5x=2sin3xcos2x.\sin x + \sin 5x = 2 \sin 3x \cos 2x.

Уравнение sinx+sin5x=0\sin x + \sin 5x = 0 превращается в:

2sin3xcos2x=0.2 \sin 3x \cos 2x = 0.

Коэффициент 2 роли не играет, делим на 2:

sin3xcos2x=0.\sin 3x \cos 2x = 0.

2. Разбиваем на два случая

Произведение равно нулю, если хотя бы один из множителей равен нулю:

  1. sin3x=0\sin 3x = 0

  2. cos2x=0\cos 2x = 0

Решаем каждое уравнение отдельно.


3. Решение sin3x=0\sin 3x = 0

Общее решение для sint=0\sin t = 0:

t=πk,kZ.t = \pi k,\quad k \in \mathbb{Z}.

Подставляем t=3xt = 3x:

3x=πkx=πk3,kZ.3x = \pi k \Rightarrow x = \frac{\pi k}{3},\quad k \in \mathbb{Z}.

4. Решение cos2x=0\cos 2x = 0

Общее решение для cost=0\cos t = 0:

t=π2+πk,kZ.t = \frac{\pi}{2} + \pi k,\quad k \in \mathbb{Z}.

Подставляем t=2xt = 2x:

2x=π2+πkx=π4+πk2,kZ.2x = \frac{\pi}{2} + \pi k \Rightarrow x = \frac{\pi}{4} + \frac{\pi k}{2},\quad k \in \mathbb{Z}.

5. Проверка на пересечение решений

Первое семейство:

x=πn3,nZ.x = \frac{\pi n}{3},\quad n \in \mathbb{Z}.

Второе семейство:

x=π4+πm2,mZ.x = \frac{\pi}{4} + \frac{\pi m}{2},\quad m \in \mathbb{Z}.

Попробуем приравнять:

πn3=π4+πm2.\frac{\pi n}{3} = \frac{\pi}{4} + \frac{\pi m}{2}.

Сокращаем на π\pi:

n3=14+m2.\frac{n}{3} = \frac{1}{4} + \frac{m}{2}.

Умножаем на 12:

4n=3+6m.4n = 3 + 6m.

Левая часть — чётное число, правая — нечётное (3 + чётное), значит равенство невозможно.
Следовательно, решения не пересекаются, то есть это действительно два разных семейства.


6. Итоговый ответ

Общее решение уравнения

sinx+sin5x=0\sin x + \sin 5x = 0

такое:

x=πk3илиx=π4+πk2,kZ.x = \frac{\pi k}{3}\quad \text{или} \quad x = \frac{\pi}{4} + \frac{\pi k}{2},\quad k \in \mathbb{Z}.

Похожие вопросы

Математика 19.11.2025 13:01 11 Рогожников Константин

Топ вопросов за вчера в категории Математика

Математика 26.09.2025 06:47 113 Почётова Саша

Последние заданные вопросы в категории Математика

Задать вопрос