Решение обоих уравнений очевидно и потому опускается.
Отметим только, что в результате получатся пары чисел [tex]\left(\dfrac{\pi}{2}+2n\pi;\;-1\right),\;n\in\mathbb{Z}[/tex], которые удовлетворяют исходной системе.
Рассмотрим теперь промежуток [tex]y\in\left[\dfrac{1}{5};\;1\right][/tex].
Заметим, что при [tex]y\in\left[\dfrac{1}{5};\;1\right][/tex] верно [tex]1+3y > y[/tex], то есть [tex]\dfrac{y}{1+3y}[/tex] не превосходит единицы. Но и синус лежит в диапазоне от [tex]-1[/tex] до [tex]1[/tex].
То есть дробь [tex]\dfrac{y\sin x}{1+3y}[/tex] на условии задачи будет всегда меньше [tex]2[/tex].
Дробь [tex]\dfrac{2y}{1+3y}[/tex] не превосходит единицы на условии задачи. Ситуация с синусом аналогичная. Тогда значение большее единицы мы гарантированно получить не можем.
Это аргумент логарифма, тогда удобно обратиться к первой строке исходной системы:
[tex]y\sin x=-1[/tex]
Поскольку [tex]y\in\left[\dfrac{1}{5};\;1\right][/tex], то равенство теоретически возможно только, если окажется, что [tex]y=1[/tex] и [tex]\sin x=-1[/tex].
Однако очевидно, что это не решения системы.
Поэтому при [tex]\left|y\right|\le1[/tex] исходная система уравнений имеет решения:
MrSolution
Здравствуйте, nusha4ka! Мною было замечено, что Вы отметили нарушение в нескольких моих ответах. Пожалуйста, озвучьте свои причины. К сожалению, сайт не дает написать в личные сообщения, поэтому приходится решать несвязанный с задачей вопрос в комментариях. Рассчитываю увидеть от Вас ответ.
Answers & Comments
Ответ:
(см. объяснение)
Пошаговое объяснение:
[tex]\left\{\begin{array}{c}y\sin x=\log_2\left|\dfrac{y\sin x}{1+3y}\right|\\\left(6y^2+2y\right)\left(4^{\sin^2x}+4^{\cos^2x}\right)=25y^2+6y+1\end{array}\right;\;\;\;\left|y\right|\le1[/tex]
Заметим, что при любом [tex]x[/tex] [tex]4^{\sin^2x}+4^{\cos^2x}[/tex] принимает значения от [tex]4[/tex] до [tex]5[/tex].
Тогда верно, что:
[tex]4\left(6y^2+2y\right)\le\left(6y^2+2y\right)\left(4^{\sin^2x}+4^{\cos^2x}\right)\le5\left(6y^2+2y\right)[/tex]
Из второй строки исходной системы следует:
[tex]\left(6y^2+2y\right)\left(4^{\sin^2x}+4^{\cos^2x}\right)=25y^2+6y+1[/tex]
Тогда получим:
[tex]4\left(6y^2+2y\right)\le25y^2+6y+1\le5\left(6y^2+2y\right)[/tex]
Решаем это двойное неравенство:
[tex]y\in\left(-\infty;\;-1\right]\cup\left[\dfrac{1}{5};\;+\infty\right)[/tex]
По условию задачи [tex]\left|y\right|\le1[/tex], то есть [tex]-1\le y\le 1[/tex].
Тогда рассматриваем только следующие [tex]y[/tex]:
[tex]y\in\left\{-1\right\}\cup\left[\dfrac{1}{5};\;1\right][/tex]
Рассмотрим сначала самый простой случай, когда [tex]y=-1[/tex].
Тогда исходная система примет вид:
[tex]\left\{\begin{array}{c}-\sin x=\log_2\dfrac{\left|\sin x\right|}{2}\\4^{\sin^2x}+4^{\cos^2x}=5\end{array}\right;[/tex]
Решение обоих уравнений очевидно и потому опускается.
Отметим только, что в результате получатся пары чисел [tex]\left(\dfrac{\pi}{2}+2n\pi;\;-1\right),\;n\in\mathbb{Z}[/tex], которые удовлетворяют исходной системе.
Рассмотрим теперь промежуток [tex]y\in\left[\dfrac{1}{5};\;1\right][/tex].
Обратимся к первой строке исходной системы:
[tex]y\sin x=\log_2\left|\dfrac{y\sin x}{1+3y}\right|[/tex]
Заметим, что так как [tex]y\in\left[\dfrac{1}{5};\;1\right][/tex] и [tex]-1\le\sin x\le1[/tex], то верна оценка [tex]-1\le y\sin x\le 1[/tex].
По первой строке системы можно сделать подстановку:
[tex]-1\le\log_2\left|\dfrac{y\sin x}{1+3y}\right|\le1[/tex]
Уйдем от логарифма:
[tex]\dfrac{1}{2}\le\left|\dfrac{y\sin x}{1+3y}\right|\le2[/tex]
Заметим, что при [tex]y\in\left[\dfrac{1}{5};\;1\right][/tex] верно [tex]1+3y > y[/tex], то есть [tex]\dfrac{y}{1+3y}[/tex] не превосходит единицы. Но и синус лежит в диапазоне от [tex]-1[/tex] до [tex]1[/tex].
То есть дробь [tex]\dfrac{y\sin x}{1+3y}[/tex] на условии задачи будет всегда меньше [tex]2[/tex].
Поэтому можно написать просто:
[tex]\left|\dfrac{y\sin x}{1+3y}\right|\ge\dfrac{1}{2}[/tex]
Умножаем обе части неравенства на [tex]2[/tex]:
[tex]\left|\dfrac{2y\sin x}{1+3y}\right|\ge1[/tex]
Дробь [tex]\dfrac{2y}{1+3y}[/tex] не превосходит единицы на условии задачи. Ситуация с синусом аналогичная. Тогда значение большее единицы мы гарантированно получить не можем.
Значит осталось проверить в ручную:
[tex]\left|\dfrac{2y\sin x}{1+3y}\right|=1[/tex]
Что есть следующее:
[tex]\left|\dfrac{y\sin x}{1+3y}\right|=\dfrac{1}{2}[/tex]
Это аргумент логарифма, тогда удобно обратиться к первой строке исходной системы:
[tex]y\sin x=-1[/tex]
Поскольку [tex]y\in\left[\dfrac{1}{5};\;1\right][/tex], то равенство теоретически возможно только, если окажется, что [tex]y=1[/tex] и [tex]\sin x=-1[/tex].
Однако очевидно, что это не решения системы.
Поэтому при [tex]\left|y\right|\le1[/tex] исходная система уравнений имеет решения:
[tex]\left(\dfrac{\pi}{2}+2n\pi;\;-1\right),\;n\in\mathbb{Z}[/tex]
Система уравнений решена!
Мною было замечено, что Вы отметили нарушение в нескольких моих ответах. Пожалуйста, озвучьте свои причины. К сожалению, сайт не дает написать в личные сообщения, поэтому приходится решать несвязанный с задачей вопрос в комментариях. Рассчитываю увидеть от Вас ответ.