Вопрос:

Уравнение, рассмотренное в задаче 7, является уравнением вида a sin x + b cos x = c, где a≠ 0, b≠ 0, c≠ 0, которое можно решить другим способом. Разделим обе части этого уравнения на \( \sqrt{a^2 + b^2} \): \( \frac{a}{\sqrt{a^2 + b^2}} \sin x + \frac{b}{\sqrt{a^2 + b^2}} \cos x = \frac{c}{\sqrt{a^2 + b^2}} \) (2). Введем вспомогательный аргумент \( \phi \), такой, что \( \cos \phi = \frac{a}{\sqrt{a^2 + b^2}} \), \( \sin \phi = \frac{b}{\sqrt{a^2 + b^2}} \). Такое число \( \phi \) существует, так как \( (\frac{a}{\sqrt{a^2 + b^2}})^2 + (\frac{b}{\sqrt{a^2 + b^2}})^2 = 1 \). Таким образом, уравнение (2) можно записать в виде \( \sin x \cos \phi + \cos x \sin \phi = \frac{c}{\sqrt{a^2 + b^2}} \), \( \sin (x + \phi) = \frac{c}{\sqrt{a^2 + b^2}} \). Последнее уравнение является простейшим тригонометрическим уравнением. Решить уравнение \( 4 \sin x + 3 \cos x = 5 \). Здесь \( a=4, b=3 \), \( \sqrt{a^2 + b^2} = 5 \). Разделим обе части уравнения на 5: \( \frac{4}{5} \sin x + \frac{3}{5} \cos x = 1 \). Введем вспомогательный аргумент \( \phi \), такой, что \( \cos \phi = \frac{4}{5} \), \( \sin \phi = \frac{3}{5} \). Исходное уравнение можно записать в виде.

Ответ:

Решение:

Исходное уравнение имеет вид: \( 4 \sin x + 3 \cos x = 5 \).

По условию \( a = 4 \) и \( b = 3 \). Вычислим \( \sqrt{a^2 + b^2} \):

\[ \sqrt{a^2 + b^2} = \sqrt{4^2 + 3^2} = \sqrt{16 + 9} = \sqrt{25} = 5 \]

Разделим обе части уравнения на \( \sqrt{a^2 + b^2} = 5 \):

\[ \frac{4}{5} \sin x + \frac{3}{5} \cos x = \frac{5}{5} \]

\[ \frac{4}{5} \sin x + \frac{3}{5} \cos x = 1 \]

Введем вспомогательный аргумент \( \phi \), такой, что:

\[ \cos \phi = \frac{4}{5} \]

\[ \sin \phi = \frac{3}{5} \]

Уравнение примет вид:

\[ \sin x \cos \phi + \cos x \sin \phi = 1 \]

Используя формулу синуса суммы \( \sin(x + \phi) = \sin x \cos \phi + \cos x \sin \phi \), получим:

\[ \sin (x + \phi) = 1 \]

Решением этого простейшего тригонометрического уравнения является:

\[ x + \phi = \frac{\pi}{2} + 2\pi n \, \text{где} \, n \in \mathbb{Z} \]

\[ x = \frac{\pi}{2} - \phi + 2\pi n \, \text{где} \, n \in \mathbb{Z} \]

где \( \phi = \arcsin \left( \frac{3}{5} \right) = \arccos \left( \frac{4}{5} \right) \).

Ответ: \( x = \frac{\pi}{2} - \phi + 2\pi n \, \text{где} \, \cos \phi = \frac{4}{5}, \sin \phi = \frac{3}{5}, n \in \mathbb{Z} \).