Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела росатом
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#75111

Решите уравнение

logsinxsin2x+ logsin2x sin3x+ logsin3x sinx=

=logsin2xsinx +logsin3xsin 2x +logsinxsin3x

Источники: Росатом-2023, 11.2, региональный (см. olymp.mephi.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Что первым делом нужно написать в уравнении с логарифмами?

Подсказка 2

Конечно, ОДЗ! Само уравнение выглядит довольно страшно, но не видите ли вы в нём много похожего?

Подсказка 3

Подумайте, как можно выразить все логарифмы из правой части через логарифмы в левой части. Тогда можно будет ввести замену: заменяем первый логарифм, второй... а третий ведь можно выразить через первые два!

Подсказка 4

Получили красивое уравнение, но, правда, с двумя переменными... Не спешите пугаться! Его можно разложить на скобочки :) Останется только решить получившуюся совокупность, не забыв учесть ОДЗ и ограничение на знаменатель

Показать ответ и решение

Областью определения функций, входящих в исходное уравнение, являются значения x  , при которых sinx ∈(0;1),sin2x∈ (0;1),sin3x∈ (0;1).

Положим u =logsinx sin2x  и v = logsin2x sin3x  . Тогда, по формулам перехода от одного основания логарифма к другому имеем

            logsinxsinx        1      1
logsin2xsinx = logsinxsin2x = logsinx-sin2x = u,

logsin3xsinx = logsin2xsinx-= -1.
            logsin2x sin3x  uv

Далее, аналогично, log    sin2x= 1
  sin3x       v  и log  sin3x= uv
  sinx  . После этого исходное уравнение запишется так:

      1-  1   1
u+ v+ uv = u + v + uv.

Перенося все члены из левой части уравнения в правую и выполняя стандартные преобразования, получаем

v+-u+-u2v2-− u2v−-uv2− 1 (u-+v)−-uv(u+-v)+(u2v2−-1)-
          uv          =            uv            =
= (u+-v)(1−-uv)+-(uv− 1)(uv-+1)= (uv−-1)(uv−-u− v-+1)=
              uv                     uv
   = (uv−-1)(u(v− 1)−-(v-− 1))= (uv− 1)(1-− u)(v-− 1)= 0.
              uv                  uv

Поэтому решениями преобразованного уравнения являются все значения u  и v  , удовлетворяющие хотя бы одному из равенств u= 1  , или v =1  , или uv = 1  при условии (это относится только к первым двум равенствам) uv ⁄= 0  .

Возвращаясь к исходному уравнению отсюда следует, что с учётом области определения, его решениями являются решения совокупности

u= logsinxsin2x =1,v = logsin2xsin3x= 1,uv =logsinx sin3x= 1.

Эта совокупность на области определения эквивалентна совокупности уравнений

sinx =sin2x,sin2x =sin 3x,sinx =sin 3x.

Рассмотрим первое уравнение совокупности:

   sinx= sin2x⇔ sin x− sin2x= 0⇔
sinx− 2sinxcosx= 0⇔ sinx(1− 2cosx)= 0.

Это уравнение на области определения решений не имеет.

Рассмотрим второе уравнение совокупности:

  sin2x= sin3x⇔ sin 3x − sin 2x =0 ⇔
   3x − 2x  3x+ 2x    x    5x
sin --2--cos--2---= sin2 cos 2-= 0.

Решения уравнения sin x2 = 0  в область определения не входят. Решениями уравнения cos5x2-= 0  являются 52x= π2 + πk,k  — целое, т.е. x = π5 + 2π5-k  . При k  кратном 5  такие x  принадлежат области определения, при остальных значениях k  - нет.

Рассмотрим третье уравнение совокупности:

 sinx= sin3x⇔ sin 3x − sin x= 0⇔
sin 3x−-xcos 3x-+x-= sinxcos2x =0.
     2       2

Решения уравнения sinx =0  в область определения не входят. Если cos2x= 0  , то sin 2x =±1  , поэтому решения уравнения cos2x= 0  в область определения также не входят.

Ответ:

 π + 2πn,n∈ Z
 5

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!