Сколько острых углов удовлетворяет соотношениюsin()+sin(2)+sin(3)++sin(27)=0 ?

Сколько острых углов удовлетворяет соотношению
sin()+sin(2)+sin(3)++sin(27)=0 ?

Задать свой вопрос
1 ответ

Памятуя, что

\sin n\varphi = \textIm(e^in\varphi)

Перепишем уравнение последующим образом

\textIm(e^i\varphi+e^2i\varphi+...+e^27i\varphi) = 0

Теперь увидим в скобках обыденную геометрическую прогрессию

\textIm\left(\frace^i\varphi(1-e^27i\varphi)1-e^i\varphi\right)=0

Домножим числитель и знаменатель на комплексно сопряженное знаменателю число (мы можем это сделать, так как фи от 0 до пи пополам требовательно). В знаменателе будет чисто действительное число, потому уравнение можно будет упростить до

\textIm[(1-e^-i\varphi)e^i\varphi(1-e^27i\varphi)]=0\\ \textIm[(1-e^i\varphi)(1-e^27i\varphi)] = 0

Обсудим более подробно функцию реального параметра

f(\alpha) = 1-\exp(i\alpha)

Огромное количество ее значений на комплексной плоскости - это окружность единичного радиуса, смещенная на 1 по оси действительных значений. Потому реальность произведения (см последнее уравнение)

\textIm[f(\varphi)f(27\varphi)] = 0

Значит две вещи, или сумма комплексных аргументов сомножителей одинакова k, или 2-ой сомножитель равен 0 (напомним что для острых  первый множитель не зануляется)

Осмотрим первую ветвь поподробнее, воспользовавшись тем, что

\tan\arg f(\alpha) = -\frac\sin\alpha1+\cos\alpha = -\tan(\alpha/2)\\\\amp;10;\arg f(\varphi)+\arg f (27\varphi) = \pi k\\amp;10;\tan(\arg f(\varphi)+\arg f (27\varphi)) = 0\\amp;10;\tan(\varphi/2)+\tan(27\varphi/2) = 0\\amp;10;\varphi/2 = -27\varphi/2+\pi k\\amp;10;\varphi = \pi k/14

1-ая ветвь дает решения в нашей области
/14; 2/14; 3/14 ... 6/14 (6 корней)

2-ая ветвь f(27) = 0 имеет элементарное решение
27\varphi = 2\pi k\\amp;10;\varphi = \frac227\pi k

И это дает нам корешки
2/27; 4/27; 6/27...12/27 (еще 6 корней, не совпадающих с первыми)

! Итого ответ 12 корней. !

В справедливости ответа можно убедиться, построив график в любом графопостроителе. Занимательный факт, корни первого семейства расположены достаточно близко к корням второго семейства (по сопоставленью с отличительным расстоянием меж парами корней)

Семён Истоминов
Норм решение?
Ira Kolashevich
Мне птичка на крыльях принесла, что там можно просто поделить и помножить всю сумму на sin(x/2), тогда получается прекрасно, когда творенье синусов расписать
Евгений Берначенко
Да, спасибо;)
, оставишь ответ?
Имя:*
E-Mail:


Добро пожаловать!

Для того чтобы стать полноценным пользователем нашего портала, вам необходимо пройти регистрацию.
Зарегистрироваться
Создайте собственную учетную запить!

Пройти регистрацию
Авторизоваться
Уже зарегистрированны? А ну-ка живо авторизуйтесь!

Войти на сайт