Давайте разберем каждый из ваших вопросов по порядку.
1) Найдите все первообразные функции ( f(x) = x^5 - x^2 ).
Чтобы найти первообразные (или неопределённые интегралы) функции ( f(x) ), нам нужно вычислить интеграл:
[
\int (x^5 - x^2) \, dx
]
Мы можем разбить это на два отдельных интеграла:
[
\int x^5 \, dx - \int x^2 \, dx
]
Теперь найдем каждый из интегралов:
- (\int x^5 \, dx = \frac{x^6}{6} + C_1)
- (\int x^2 \, dx = \frac{x^3}{3} + C_2)
Соберем это вместе:
[
\int (x^5 - x^2) \, dx = \frac{x^6}{6} - \frac{x^3}{3} + C
]
где ( C = C_1 - C_2 ) — произвольная константа. Таким образом, все первообразные функции для ( f(x) ) будут записываться в виде:
[
F(x) = \frac{x^6}{6} - \frac{x^3}{3} + C
]
2) Решите уравнение: ( \sin(\pi + x) = \cos\left(-\frac{\pi}{3}\right) ).
Сначала найдем значение ( \cos\left(-\frac{\pi}{3}\right) ):
[
\cos\left(-\frac{\pi}{3}\right) = \frac{1}{2}
]
Теперь у нас есть уравнение:
[
\sin(\pi + x) = \frac{1}{2}
]
Согласно свойствам синуса, ( \sin(\pi + x) = -\sin(x) ). Таким образом, уравнение можно переписать как:
[
-\sin(x) = \frac{1}{2}
]
Следовательно:
[
\sin(x) = -\frac{1}{2}
]
Синус равен (-\frac{1}{2}) в третьей и четвертой четверти:
[
x = \frac{7\pi}{6} + 2k\pi \quad \text{и} \quad x = \frac{11\pi}{6} + 2k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}
]
3) Найдите значение ( \cos a ), если известно, что ( \sin a = \frac{1}{3} ) и ( a ) принадлежит I четверти.
Используем основное тригонометрическое тождество:
[
\sin^2 a + \cos^2 a = 1
]
Подставим значение ( \sin a ):
[
\left(\frac{1}{3}\right)^2 + \cos^2 a = 1 \implies \frac{1}{9} + \cos^2 a = 1
]
Решим уравнение:
[
\cos^2 a = 1 - \frac{1}{9} = \frac{8}{9}
]
Следовательно:
[
\cos a = \sqrt{\frac{8}{9}} = \frac{2\sqrt{2}}{3}
]
Так как ( a ) принадлежит I четверти, мы берем положительное значение.
4) Решите неравенство ( \log_7(2x - 1) < 2 ).
Для решения неравенства сначала преобразуем его в экспоненциальную форму:
[
2x - 1 < 7^2
]
Решаем:
[
2x - 1 < 49 \implies 2x < 50 \implies x < 25
]
Также учтем область определения логарифма:
[
2x - 1 > 0 \implies x > \frac{1}{2}
]
Итак, неравенство ( \frac{1}{2} < x < 25 ).
5) Решите неравенство ( (x - 2)(x - 9) \geq 0 ).
Найдем нули выражения:
[
x - 2 = 0 \implies x = 2
]
[
x - 9 = 0 \implies x = 9
]
Теперь определим промежутки, где произведение больше или равно нуля:
- ( (-\infty, 2) ) - знак отрицательный.
- ( (2, 9) ) - знак положительный.
- ( (9, +\infty) ) - знак положительный.
Таким образом, неравенство ( (x - 2)(x - 9) \geq 0 ) выполняется на интервалах:
[
x \in (-\infty, 2] \cup [9, +\infty)
]
6) Найдите значение ( \cos a ), если известно, что ( \cos a = -\frac{5}{13} ) и ( a ) принадлежит III четверти.
Снова используем основное тригонометрическое тождество:
[
\sin^2 a + \cos^2 a = 1
]
Подставим известное значение ( \cos a ):
[
\sin^2 a + \left(-\frac{5}{13}\right)^2 = 1
]
Решаем:
[
\sin^2 a + \frac{25}{169} = 1 \implies \sin^2 a = 1 - \frac{25}{169} = \frac{144}{169}
]
Следовательно:
[
\sin a = -\sqrt{\frac{144}{169}} = -\frac{12}{13}
]
Так как ( a ) принадлежит III четверти, синус будет отрицательным.
Ответы:
1) ( F(x) = \frac{x^6}{6} - \frac{x^3}{3} + C )
2) ( x = \frac{7\pi}{6} + 2k\pi, \quad x = \frac{11\pi}{6} + 2k\pi )
3) ( \cos a = \frac{2\sqrt{2}}{3} )
4) ( \frac{1}{2} < x < 25 )
5) ( x \in (-\infty, 2] \cup [9, +\infty) )
6) ( \sin a = -\frac{12}{13} ) (для ( \cos a = -\frac{5}{13} ) в III четверти).