Для решения уравнения (\sqrt{3}\sin 3x \cos 3x = 1), воспользуемся формулой двойного аргумента для синуса: (\sin 2\theta = 2 \sin \theta \cos \theta). Применяя эту формулу к нашему случаю, получаем:
[
\sqrt{3} \sin 3x \cos 3x = \frac{\sqrt{3}}{2} \cdot 2 \sin 3x \cos 3x = \frac{\sqrt{3}}{2} \sin 6x
]
Теперь уравнение принимает вид:
[
\frac{\sqrt{3}}{2} \sin 6x = 1
]
Делим обе части уравнения на (\frac{\sqrt{3}}{2}):
[
\sin 6x = \frac{2}{\sqrt{3}} = \frac{2\sqrt{3}}{3}
]
Значение (\frac{2\sqrt{3}}{3}) является корректным значением синуса, поскольку (\frac{2\sqrt{3}}{3} \approx 1.1547), что меньше 1, и соответствует синусу угла (70^\circ) или (\frac{\pi}{3}) радиан.
Таким образом, решениями уравнения (\sin 6x = \frac{2\sqrt{3}}{3}) являются:
[
6x = \arcsin\left(\frac{2\sqrt{3}}{3}\right) + 2\pi k \quad \text{или} \quad 6x = \pi - \arcsin\left(\frac{2\sqrt{3}}{3}\right) + 2\pi k, \quad k \in \mathbb{Z}
]
Поскольку (\arcsin\left(\frac{2\sqrt{3}}{3}\right) \approx \frac{\pi}{3}), уравнения для (x) будут:
[
6x = \frac{\pi}{3} + 2\pi k \quad \text{или} \quad 6x = \pi - \frac{\pi}{3} + 2\pi k = \frac{2\pi}{3} + 2\pi k, \quad k \in \mathbb{Z}
]
Решая относительно (x), получаем:
[
x = \frac{\pi}{18} + \frac{\pi k}{3} \quad \text{или} \quad x = \frac{\pi}{9} + \frac{\pi k}{3}, \quad k \in \mathbb{Z}
]
Таким образом, общее решение исходного уравнения:
[
x = \frac{\pi k}{3} + \frac{\pi}{18} \quad \text{или} \quad x = \frac{\pi k}{3} + \frac{\pi}{9}, \quad k \in \mathbb{Z}
]
Эти решения представляют все возможные значения (x), при которых уравнение удовлетворяется.