Для того, чтобы отобрать корни при решении тригонометрических уравнений использую двойные неравенства. Мы ставим серию ответов в двойное неравенство, которое определяется заданным промежутком и ищем подходящие корни. Этот метод максимально прост. Все, что требует при отборе корней данным методом – уметь решать двойные неравенства. Но у этого есть и обратная сторона. При работе с двойными неравенствами можно совершить ошибку по невнимательности.
АЛГОРИТМ ОТБОРА КОРНЕЙ С ПОМОЩЬЮ ДВОЙНОГО НЕРАВЕНСТВА:
Полученное решение записываем в двойное неравенство, определяющее заданный промежуток.
Решаем неравенство относительно n. Мы знаем, что n – количество периодов, которое может быть только целым числом. Если n попадает в промежуток, где нет целых чисел, тогда данная серия ответов не подходит.
Подставляем полученное n в серию ответов и находим нужные углы.
Даны корни уравнения:
\(x_{1} = \frac{\pi}{3} + 2\pi n,\ n\mathbb{\in Z}\)
\(x_{2} = \frac{2\pi}{3} + 2\pi n,\ n\mathbb{\in Z}\)
Найдите корни, принадлежащие отрезку\(\left\lbrack - \pi,\ \frac{3\pi}{2} \right\rbrack\)
Составим двойное неравенство с первой серией ответов:
\(- \pi \leq \frac{\pi}{3} + 2\pi n \leq \frac{3\pi}{2}\)
Решим двойное неравенство. Так как нам нужно выразить n, которое находится в середине двойного неравенства, будет постепенно убирать из этой части слагаемые и множители. Вычтем из каждой части неравенства слагаемое \(\frac{\pi}{3}\):
\(- \pi - \frac{\pi}{3} \leq 2\pi n \leq \frac{3\pi}{2} - \frac{\pi}{3}\)
\(- \frac{4\pi}{3} \leq 2\pi n \leq \frac{8\pi}{6}\)
Теперь избавимся от лишнего множителя посередине. Поделим каждую часть неравенства на \(2\pi\):
\(- \frac{4\pi}{3 \bullet 2\pi} \leq n \leq \frac{8\pi}{6 \bullet 2\pi}\)
\(- \frac{2}{3} \leq n \leq \frac{2}{3}\)
Таким образом единственное целое значение \(n\), которое попадает в данный промежуток – это \(n = 0\). Подставим в серию ответом это значение n и найдем угол:
\(x_{1} = \frac{\pi}{3} + 2\pi n = \frac{\pi}{3}\)
Аналогично составим и решим двойное неравенство со второй серией ответов:
\(- \pi \leq \frac{2\pi}{3} + 2\pi n \leq \frac{3\pi}{2}\)
Вычтем слагаемое \(\frac{2\pi}{3}\) из каждой части уравнения:
\(- \pi - \frac{2\pi}{3} \leq 2\pi n \leq \frac{3\pi}{2} - \frac{2\pi}{3}\)
\(- \frac{5\pi}{3} \leq 2\pi n \leq \frac{5\pi}{6}\)
Поделим каждую часть уравнения на \(2\pi\)
\(- \frac{5\pi}{3 \bullet 2\pi} \leq n \leq \frac{5\pi}{6 \bullet 2\pi}\)
\(- \frac{5}{6} \leq n \leq \frac{5}{12}\)
Мы получили промежуток, в котором n также принимает единственное целое значение, когда \(n = 0.\) Найдем угол, зная, чему равно n:
\(x_{2} = \frac{2\pi}{3} + 2\pi n = \frac{2\pi}{3}\)
Ответ: \(\frac{\pi}{3};\frac{2\pi}{3}\).