1) cos5x + cos2x = 0 Воспользуемся формулой сложения косинусов: 2cos[(5x + 2x)/2]cos[(5x - 2x)/2] = 0 cos3,5x·cos1,5x = 0 Произведение равно нулю, когда хотя бы один из множителей равен нулю: cosx(7x/2) = 0 7x/2 = π/2 + πn, n ∈ Z 7x = π + 2πn, n ∈ Z x = π/7 + 2π/7, n ∈ Z cos(3x/2) = 0 3x/2 = π/2 + πn, n ∈ Z 3x = π + 2πn, n ∈ Z x = π/3 + 2π/3, n ∈ Z ответ: x = π/7 + 2π/7, n ∈ Z; π/3 + 2π/3, n ∈ Z.
2) sin3x + cos2x = 0 sin3x + sin(π/2 - 2x) = 0 Воспользуемся формулой сложения синусов: 2sin[(3x + π/2 - 2x)/2]cos[(3x - π/2 + 2x)/2] = 0 sin(x/2 + π/4)cos(5x/2 - π/4) = 0 sin(x/2 + π/4) = 0 x/2 + π/4 = πn, n ∈ Z x/2 = -π/4 + πn, n ∈ Z x = -π/2 + 2πn, n ∈ Z cos(5x/2 - π/4) = 0 5x/2 - π/4 = π/2 + πn, n ∈ Z 5x/2 = 3π/4 + πn, n ∈ Z 5x = 3π/2 + 2πn, n ∈ Z x = 3π/10 + 2πn/5, n ∈ Z ответ: x = -π/2 + 2πn, n ∈ Z; 3π/10 + 2πn/5, n ∈ Z.
Рассмотрим остатки от деления чисел 21, 13 и 5 на 8. Они все равны 5. При возведении чисел 21, 13 и 5 в степень будем всегда иметь множители вида (6k+5)*...*(6k+5). Поскольку 5^2 = 25, а 25/8 дает в остатке 1, то числа 21^n, 13^n и 5^n при четных n будут давать остатки равные 1, а при нечетных n, остатки равные 5. Пусть сперва n четно, тогда 21^n = 8k+1, 9*13^n = 9*(8m + 1) = 72m + 9 и 2*5^(n+1) = 2*(8l + 5) = 16l + 10. Тогда 21^n + 9*^3^n - 2*5^(n+1) = 8k + 72m - 16l + 1 + 9 - 10 = 8(k + 9m - 2l), т. е. кратно 8. Пусть теперь n нечетно. Тогда 21^n = 8k + 5, 9*13^n = 9*(8m + 5) = 72m + 45 и 2*5^(n+1) = 2*(8l + 1) = 16l + 2. Следовательно 21^n + 9*^3^n - 2*5^(n+1) = 8k + 72m - 16l + 5 + 45 - 2 = 8(k + 9m - 2l) + 48 = 8(k + 9m - 2l +6), т. е. вновь кратно 8. Т. о. выражение 21^n + 9*^3^n - 2*5^(n+1) всегда кратно 8.
Воспользуемся формулой сложения косинусов:
2cos[(5x + 2x)/2]cos[(5x - 2x)/2] = 0
cos3,5x·cos1,5x = 0
Произведение равно нулю, когда хотя бы один из множителей равен нулю:
cosx(7x/2) = 0
7x/2 = π/2 + πn, n ∈ Z
7x = π + 2πn, n ∈ Z
x = π/7 + 2π/7, n ∈ Z
cos(3x/2) = 0
3x/2 = π/2 + πn, n ∈ Z
3x = π + 2πn, n ∈ Z
x = π/3 + 2π/3, n ∈ Z
ответ: x = π/7 + 2π/7, n ∈ Z; π/3 + 2π/3, n ∈ Z.
2) sin3x + cos2x = 0
sin3x + sin(π/2 - 2x) = 0
Воспользуемся формулой сложения синусов:
2sin[(3x + π/2 - 2x)/2]cos[(3x - π/2 + 2x)/2] = 0
sin(x/2 + π/4)cos(5x/2 - π/4) = 0
sin(x/2 + π/4) = 0
x/2 + π/4 = πn, n ∈ Z
x/2 = -π/4 + πn, n ∈ Z
x = -π/2 + 2πn, n ∈ Z
cos(5x/2 - π/4) = 0
5x/2 - π/4 = π/2 + πn, n ∈ Z
5x/2 = 3π/4 + πn, n ∈ Z
5x = 3π/2 + 2πn, n ∈ Z
x = 3π/10 + 2πn/5, n ∈ Z
ответ: x = -π/2 + 2πn, n ∈ Z; 3π/10 + 2πn/5, n ∈ Z.