Давайте разберем уравнение: log 100 (2cos^2x + 5cos(x + π/2) + 11) = 0,5. Сначала вспомним, что логарифм с основанием 100 равен 0,5, если его аргумент равен 100 в степени 0,5. Это можно записать так:
Шаг 1: Преобразуем логарифмическое уравнение.
- log 100 (2cos^2x + 5cos(x + π/2) + 11) = 0,5 означает, что 2cos^2x + 5cos(x + π/2) + 11 = 100^(0,5).
- Поскольку 100^(0,5) = 10, у нас получается: 2cos^2x + 5cos(x + π/2) + 11 = 10.
Шаг 2: Упростим уравнение.
- Теперь упростим уравнение: 2cos^2x + 5cos(x + π/2) + 11 - 10 = 0.
- Это можно записать как: 2cos^2x + 5cos(x + π/2) + 1 = 0.
Шаг 3: Заменим cos(x + π/2).
- Мы знаем, что cos(x + π/2) = -sin(x), поэтому подставим это значение в уравнение.
- Теперь у нас есть: 2cos^2x - 5sinx + 1 = 0.
Шаг 4: Решим это уравнение.
- Для решения уравнения 2cos^2x - 5sinx + 1 = 0, воспользуемся соотношением sin^2x + cos^2x = 1.
- Заменим cos^2x на (1 - sin^2x): 2(1 - sin^2x) - 5sinx + 1 = 0.
- Упростим это уравнение: 2 - 2sin^2x - 5sinx + 1 = 0.
- Получим: -2sin^2x - 5sinx + 3 = 0.
- Умножим все на -1, чтобы избавиться от минуса: 2sin^2x + 5sinx - 3 = 0.
Шаг 5: Найдем корни квадратного уравнения.
- Теперь применим формулу решения квадратного уравнения: sinx = (-b ± √(b² - 4ac)) / 2a, где a = 2, b = 5, c = -3.
- Вычисляем дискриминант: D = b² - 4ac = 5² - 4 * 2 * (-3) = 25 + 24 = 49.
- Теперь находим корни: sinx = (-5 ± √49) / (2 * 2) = (-5 ± 7) / 4.
Шаг 6: Получаем два значения для sinx.
- Первый корень: sinx = (2) / 4 = 0,5.
- Второй корень: sinx = (-12) / 4 = -3, что не может быть, так как синус не может превышать 1 по абсолютной величине.
Шаг 7: Найдем x для первого корня.
- Если sinx = 0,5, то x = π/6 + 2kπ или x = 5π/6 + 2kπ, где k – любое целое число.
Таким образом, решение нашего уравнения:
x = π/6 + 2kπ и x = 5π/6 + 2kπ, где k – любое целое число.