schoolМатематика
verifiedРешено AI
Решение уравнения ctg(x) - x/2 = 0
help_outlineУсловие задачи
ctgx-x/2=0
lightbulbКраткий ответ
Уравнение ctg(x) - x/2 = 0 является трансцендентным и не имеет аналитического решения. Оно решается графически, находя точки пересечения графиков функций y = ctg(x) и y = x/2.
Подробное решение
Решение уравнения \( \text{ctg}x - \frac{x}{2} = 0 \)
Данное уравнение является трансцендентным, поэтому оно не имеет аналитического решения в элементарных функциях. Его можно решить графическим или численным методом.
1. Преобразуем уравнение к виду:
\[ \text{ctg}x = \frac{x}{2} \]
2. Рассмотрим две функции:
\[ y_1 = \text{ctg}x \]
\[ y_2 = \frac{x}{2} \]
3. Построим схематично графики этих функций. График котангенса представляет собой периодические кривые с разрывами в точках \( x = \pi n \), а график \( y_2 \) — это прямая линия, проходящая через начало координат.
4. Точки пересечения графиков являются корнями уравнения. Поскольку область определения котангенса ограничена интервалами \( (\pi n; \pi + \pi n) \), в каждом таком интервале (кроме тех, где прямая уходит далеко вверх или вниз) будет находиться один корень.
5. Найдем приближенное значение первого положительного корня на интервале \( (0; \pi) \):
Если \( x \approx 1,076 \), то:
\[ \text{ctg}(1,076) \approx 0,538 \]
\[ \frac{1,076}{2} = 0,538 \]
6. Таким образом, первый положительный корень:
\[ x_1 \approx 1,076 \]
7. Уравнение имеет бесконечное множество корней, по одному в каждом периоде функции котангенс (кроме центрального симметричного корня относительно начала координат). Для нахождения последующих корней используются численные методы (например, метод Ньютона или метод половинного деления).
Ответ: \( x \approx 1,076 \) (приблизительное значение первого положительного корня). Полное решение записывается как совокупность приближенных значений \( x_n \), где \( n \in \mathbb{Z} \).