Для решения тригонометрического уравнения (6\sin^2x + 13\sin x \cos x + 2\cos^2x = 0) можно использовать некоторые алгебраические преобразования и тригонометрические тождества.
Шаг 1: Преобразование уравнения
Уравнение имеет вид, содержащий как (\sin x), так и (\cos x). Попробуем выразить одно через другое, используя основное тригонометрическое тождество:
[
\sin^2x + \cos^2x = 1
]
Однако, в данном случае, мы можем попробовать решить уравнение, рассматривая его как квадратное относительно одной из тригонометрических функций. Перепишем уравнение, выразив синусы и косинусы в виде переменных:
Пусть (y = \sin x) и (z = \cos x). Тогда уравнение можно переписать как:
[
6y^2 + 13yz + 2z^2 = 0
]
Шаг 2: Замена переменных
Поскольку (y = \sin x) и (z = \cos x), мы можем использовать основное тригонометрическое тождество, чтобы упростить уравнение. Но попробуем решить его как систему уравнений, если (z \neq 0):
Разделим всё уравнение на (z^2) (при условии, что (z \neq 0)):
[
6\left(\frac{y}{z}\right)^2 + 13\left(\frac{y}{z}\right) + 2 = 0
]
Пусть (t = \frac{y}{z} = \tan x), тогда уравнение становится:
[
6t^2 + 13t + 2 = 0
]
Шаг 3: Решение квадратного уравнения
Решим квадратное уравнение относительно (t):
[
6t^2 + 13t + 2 = 0
]
Для решения этого уравнения используем дискриминант:
[
D = b^2 - 4ac = 13^2 - 4 \cdot 6 \cdot 2 = 169 - 48 = 121
]
Корни уравнения:
[
t_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{-13 \pm \sqrt{121}}{12}
]
[
t_1 = \frac{-13 + 11}{12} = \frac{-2}{12} = -\frac{1}{6}
]
[
t_2 = \frac{-13 - 11}{12} = \frac{-24}{12} = -2
]
Шаг 4: Найдем углы
(t = \tan x = -\frac{1}{6})
(\tan x = -\frac{1}{6}) означает, что:
[
x = \arctan\left(-\frac{1}{6}\right) + \pi n, \quad n \in \mathbb{Z}
]
(t = \tan x = -2)
(\tan x = -2) означает, что:
[
x = \arctan(-2) + \pi m, \quad m \in \mathbb{Z}
]
Таким образом, общее решение данного тригонометрического уравнения:
[
x = \arctan\left(-\frac{1}{6}\right) + \pi n \quad \text{и} \quad x = \arctan(-2) + \pi m, \quad n, m \in \mathbb{Z}
]