Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела росатом
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#79624

При каких целых n  функция f(x)= cosnx ⋅sin 15x-
             n2  имеет период T = 5π  ?

Источники: Росатом - 2021, 11.2, комплект 2 (см. olymp.mephi.ru)

Показать ответ и решение

Условие задачи равносильно тому, что при всех вещественных x

             15(x+-5π)          15x-
cosn(x+ 5π)⋅sin    n2   = cosnx⋅sin n2

(a) если n  чётно, то имеем равенство

        15(x +5π)          15x
cosnx⋅sin---n2---= cosnx ⋅sinn2-

     (                 )
cosnx  sin15x+275π-− sin152x = 0
           n        n

2cosnx⋅cos( 30x-+75π) ⋅sin 75π= 0
             2n2       2n2

Найдём нули первых двух косинусов

cosnx =0  ⇔   nx= π +πk (k ∈ℤ)  ⇔   x = 1-+ k
                 2                π   2n   n

  (        )
cos  30x-+75π- =0  ⇔   30x+-75π-= π+ πm (m ∈ℤ)  ⇔   x= n2 + mn2-− 5
      2n2              2n2     2                 π  60   30   2

В обоих случаях отношение x  к π  рационально. Поэтому найдется такое значение x,  при котором два косинуса не обращаются в ноль (например,     2
x= π  ). Отсюда следует, что условие задачи равносильно равенству

  75π         75π                    2
sin2n2 =0  ⇔   2n2 = πt (t∈ℤ) ⇔  75= 2n t,

которое не может быть выполнено, так как число 75  нечетно.

(b) если n  нечётно, то имеем равенство

          15(x+ 5π)          15x
− cosnx ⋅sin ---n2---= cosnx ⋅sin n2-

     (                 )
cosnx  sin15x+275π-+ sin152x = 0
           n        n

2cosnx⋅sin( 30x+-75π)⋅cos75π= 0
             2n2       2n2

Найдём нули первых двух множителей

                 π                x   1   k
cosnx =0  ⇔   nx= 2 +πk (k ∈ℤ)  ⇔   π = 2n-+ n

  (        )                                       2
sin 30x+2n275π- = 0  ⇔   30x2+n725π-=πm (m ∈ℤ)  ⇔   xπ = n3m0-− 52

В обоих случаях отношение x  к π  рационально. Поэтому найдется такое значение x,  при котором два косинуса не обращаются в ноль (например, x= π2  ). Отсюда следует, что условие задачи равносильно равенству

   75π-        75π   π                    2    2
cos 2n2 = 0 ⇔   2n2 = 2 + πt (t∈ℤ) ⇔  75 =2n t+2n

75
n2 = 2t+ 1

Так как 75
n2  — целое, то n2 = 25  или n2 =1,  отсюда

n ∈{−5;−1;1;5}
Ответ:

±1, ±5

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!