Однородные тригонометрические уравнения
Примерами однородных тригонометрических уравнений могут служить уравнения:
sin х - cos х = 0,
sin2 х - 5 sin х cos х + 6 cos2 х = 0,
cos2 х - sin х cos х = 0.
Это такие уравнения, все члены которых имеют одну и ту же общую степень относительно sin x и cos x. Например, все члены первого уравнения имеют общую степень 1, а все члены других двух уравнений - общую степень 2.
Решим уравнение sin х - cos х = 0. Для этого заметим, что в данном случае cos x не может быть равен нулю. Если бы было cos х = 0, то должно было бы быть и sin х = 0. Но тогда не выполнялось бы тождество sin2 х +cos2 х = 1. Итак, в данном случае
cos х =/= 0. Поэтому обе части данного уравнения можно разделить на
cos2 х. В результате получим tg x - 1 = 0, откуда
tg x = 1, х = π/4 + 2nπ
Аналогично решается и уравнение sin2 х - 5 sin х cos х + 6 cos2 х = 0. Разделив обе части этого уравнения на cos2 х, получим:
tg2 х - 5 tg х + 6 = 0; (tg x)1 = 2; (tg x)2 = 3.
Поэтому
x = arctg 2 + nπ х = arctg 3 + kπ.
Теперь решим уравнение cos2 х - sin х cos х = 0.
Здесь уже равенство cos х = 0 возможно, поэтому делить обе части уравнения на
cos2 х нельзя. Зато можно утверждать, что sin х =/= 0. В противном случае из уравнения вытекало бы, что cos х = 0. Но тогда не выполнялось бы тождество sin2 х +cos2 х = 1. Итак, sin х =/=
0. Поэтому обе части данного уравнения можно разделить на sin2 х. В результате получим:
ctg2 х - ctg х = 0,
откуда (ctg х)1 = 0; (ctg х)2 = 1. Соответственно этому получаются две группы корней:
х = π/2 + nπ и х = π/4 + kπ
Некоторые тригонометрические уравнения, не являясь однородными, легко сводятся к однородным.
Например, если в уравнении
sin х cos x = 0,5
представить 0,5 в виде 0,5 (sin2 х +cos2 х), то получится однородное уравнение
sin х cos x = 0,5 sin2 х + 0,5 cos2 х