Чтобы решить уравнение ( \sin 7x - \sin x = 0 ), воспользуемся формулой разности синусов:
[
\sin A - \sin B = 2 \cos \left( \frac{A + B}{2} \right) \sin \left( \frac{A - B}{2} \right)
]
В нашем случае ( A = 7x ) и ( B = x ). Подставим эти значения в формулу:
[
\sin 7x - \sin x = 2 \cos \left( \frac{7x + x}{2} \right) \sin \left( \frac{7x - x}{2} \right)
]
[
= 2 \cos(4x) \sin(3x)
]
Таким образом, уравнение принимает вид:
[
2 \cos(4x) \sin(3x) = 0
]
Произведение равно нулю, когда хотя бы один из множителей равен нулю. Значит, у нас два уравнения:
- ( \cos(4x) = 0 )
- ( \sin(3x) = 0 )
Рассмотрим каждое из них отдельно.
Уравнение 1: ( \cos(4x) = 0 )
Косинус равен нулю в точках, где аргумент равен нечетному числу (\frac{\pi}{2}). То есть:
[
4x = \frac{\pi}{2} + k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}
]
Решим это уравнение относительно ( x ):
[
x = \frac{\pi}{8} + \frac{k\pi}{4}, \quad k \in \mathbb{Z}
]
Уравнение 2: ( \sin(3x) = 0 )
Синус равен нулю в точках, где аргумент равен целому числу (\pi). То есть:
[
3x = n\pi, \quad n \in \mathbb{Z}
]
Решим это уравнение относительно ( x ):
[
x = \frac{n\pi}{3}, \quad n \in \mathbb{Z}
]
Общий ответ
Таким образом, общее решение уравнения ( \sin 7x - \sin x = 0 ) состоит из решений двух отдельных уравнений:
- ( x = \frac{\pi}{8} + \frac{k\pi}{4}, \quad k \in \mathbb{Z} )
- ( x = \frac{n\pi}{3}, \quad n \in \mathbb{Z} )
Это и есть все решения исходного уравнения.