Чтобы решить уравнение
[
(6A + 4B)\cos(3x) + (4A - 6B)\sin(3x) + x((-5A)\sin(3x) + (12A - 5B)\cos(3x)) + (25A\sin(3x) + 25B\cos(x)) = \sin(x),
]
необходимо упростить его и найти значения параметров (A) и (B), которые удовлетворяют этому уравнению для всех значений (x).
Шаг 1: Разделение на части
Разделим уравнение на несколько частей для анализа:
- ((6A + 4B)\cos(3x))
- ((4A - 6B)\sin(3x))
- (x((-5A)\sin(3x) + (12A - 5B)\cos(3x)))
- (25A\sin(3x) + 25B\cos(x))
Шаг 2: Упрощение
Мы видим, что уравнение содержит синусы и косинусы разных аргументов, а также линейный член с переменной (x). Попробуем разделить уравнение на функции, зависящие от синусов и косинусов аргумента (3x), и те, которые содержат аргумент (x).
Анализ членов
Члены с (\sin(3x)):
[
(4A - 6B) + x(-5A) + 25A
]
Члены с (\cos(3x)):
[
(6A + 4B) + x(12A - 5B)
]
Члены с (\sin(x)):
[
25B
]
Шаг 3: Сравнение с правой частью
Уравнение должно быть равно (\sin(x)). Это означает, что:
- Коэффициенты при (\sin(3x)) и (\cos(3x)) должны быть равны нулю.
- Коэффициенты при (\sin(x)) должны быть равны 0, кроме члена, который равен (\sin(x)).
Шаг 4: Уравнения для коэффициентов
Для (\sin(3x)):
[
4A - 6B - 5Ax + 25A = 0
]
Для (\cos(3x)):
[
6A + 4B + (12A - 5B)x = 0
]
Для (\sin(x)):
[
25B = 1
]
Решение
Из уравнения для (\sin(x)):
[
B = \frac{1}{25}
]
Подставим (B) в уравнения для (\sin(3x)) и (\cos(3x)) и решим их относительно (A).
- Упростим уравнения и найдем (A).
Этот процесс может продолжиться в зависимости от нужных условий и дополнительных ограничений. Однако, основная идея заключается в сравнении коэффициентов при одинаковых тригонометрических функциях и решении получившихся алгебраических уравнений.