
Видим, что помимо очевидных решений { 0; π/2; π }, есть ещё 4 корня, которые нужно найти, итого корней будет 7. Правда, здесь есть одна тонкость: нам сами эти корни не нужны, а нужна только их сумма.
В частности:
sin 7x = sin (7π - 7x) = sin 7(π - x)
sin 3x = sin (3π - 3x) = sin 3(π - x)
sin 7(π - x) = sin 3(π - x)
Т.е. если x является корнем уравнения, то π - x тоже является. Значит, пары корней в сумме дают π, кроме одного корня π/2, который не имеет пары, т.к. его дополнение до π - это он сам.Суммируем три пары корней и отдельно стоящий корень:
сумма корней = 3π + π/2 = 7π/2
сумма корней × на 2/π = 7π/2 × 2/π = 7
Ответ на задачу: 7
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Как аналитически (без графика) доказать, что корней именно 7, а не, скажем, как у неуча в предыдущем ответе получилось, 4? Как выше показано, чётного количества корней быть не может, но почему их не 5, не 9, не 11, а 7? Преобразуем разность синусов в произведение:
sin 7x - sin 3x = 2 × sin((7x - 3x) / 2) × cos((7x + 3x) / 2) =
= 2 × sin 2x × cos 5x = 0
sin 2x = 0 или cos 5x = 0
Первое уравнение на интервале [0; π] даёт нам 3 корня { 0; π/2; π }.Второе уравнение на том же интервале даёт нам
5x = π/2 + πk (k ∈ ℤ)
x = π/10 + πk/5 ∈ [0; π]
1/2 + k ∈ [0; 5]
-1/2 ≤ k ≤ 9/2
k ∈ { 0; 1; 2; 3; 4 }
x ∈ { π/10; 3π/10; π/2; 7π/10; 9π/10 }
Все корни - новые, за исключением π/2, который мы уже получили в синусе. Значит, всего корней 5 + 3 - 1 = 7 шт. Заодно мы точно выяснили их значения и видим, что они действительно попарно складываются в π.