Давайте разберем уравнение (2 \cdot \cot(x) - 3 \cdot \tan(x) + 5 = 0).
Для начала вспомним, что (\cot(x) = \frac{1}{\tan(x)}). Подставим это в уравнение:
[
2 \cdot \frac{1}{\tan(x)} - 3 \cdot \tan(x) + 5 = 0
]
Обозначим (\tan(x) = t). Тогда (\cot(x) = \frac{1}{t}), и уравнение принимает вид:
[
2 \cdot \frac{1}{t} - 3t + 5 = 0
]
Для удобства избавимся от дроби, умножив всё уравнение на (t) (предполагая, что (t \neq 0)):
[
2 - 3t^2 + 5t = 0
]
Перепишем уравнение в стандартной форме квадратного уравнения:
[
-3t^2 + 5t + 2 = 0
]
Умножим всё уравнение на (-1) для удобства:
[
3t^2 - 5t - 2 = 0
]
Теперь решим квадратное уравнение (3t^2 - 5t - 2 = 0) с помощью дискриминанта. Формула дискриминанта:
[
D = b^2 - 4ac
]
где (a = 3), (b = -5), (c = -2).
Посчитаем дискриминант:
[
D = (-5)^2 - 4 \cdot 3 \cdot (-2) = 25 + 24 = 49
]
Так как дискриминант положителен, уравнение имеет два действительных корня. Найдем их по формуле:
[
t_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}
]
Подставим наши значения:
[
t_{1,2} = \frac{5 \pm \sqrt{49}}{6}
]
[
t_{1,2} = \frac{5 \pm 7}{6}
]
Найдём корни:
- (t_1 = \frac{5 + 7}{6} = 2)
- (t_2 = \frac{5 - 7}{6} = -\frac{1}{3})
Теперь вернёмся к переменной (x), зная, что (t = \tan(x)):
- (\tan(x) = 2)
- (\tan(x) = -\frac{1}{3})
Теперь решим уравнения (\tan(x) = 2) и (\tan(x) = -\frac{1}{3}).
Общее решение уравнения (\tan(x) = a) имеет вид:
[
x = \arctan(a) + \pi n, \quad n \in \mathbb{Z}
]
Для (\tan(x) = 2):
[
x = \arctan(2) + \pi n
]
Для (\tan(x) = -\frac{1}{3}):
[
x = \arctan\left(-\frac{1}{3}\right) + \pi n
]
Это даёт нам два множества решений для (x), которые зависят от параметра (n), принимающего любые целые значения.