Конечно, давайте рассмотрим уравнение ( \tan^2(x) + (1 + \sqrt{3})\tan(x) + \sqrt{3} = 0 ).
Это уравнение является квадратным относительно переменной ( \tan(x) ). Решим его стандартными методами для квадратных уравнений. Обозначим ( t = \tan(x) ). Тогда уравнение примет вид:
[ t^2 + (1 + \sqrt{3})t + \sqrt{3} = 0. ]
Для решения квадратного уравнения ( at^2 + bt + c = 0 ) используем дискриминант:
[ D = b^2 - 4ac, ]
где ( a = 1 ), ( b = 1 + \sqrt{3} ) и ( c = \sqrt{3} ).
Подставляем значения:
[ D = (1 + \sqrt{3})^2 - 4 \cdot 1 \cdot \sqrt{3}. ]
Рассчитаем ( (1 + \sqrt{3})^2 ):
[ (1 + \sqrt{3})^2 = 1 + 2\sqrt{3} + 3 = 4 + 2\sqrt{3}. ]
Теперь подставляем в дискриминант:
[ D = (4 + 2\sqrt{3}) - 4\sqrt{3} = 4 + 2\sqrt{3} - 4\sqrt{3} = 4 - 2\sqrt{3}. ]
Так как ( D \neq 0 ), уравнение имеет два различных корня:
[ t_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}. ]
Подставляем значения ( a, b ) и ( D ):
[ t_{1,2} = \frac{-(1 + \sqrt{3}) \pm \sqrt{4 - 2\sqrt{3}}}{2}. ]
Для упрощения, рассмотрим выражение ( \sqrt{4 - 2\sqrt{3}} ). Можно заметить, что это выражение выглядит как корень из квадрата разности двух чисел. Действительно, представим ( 4 - 2\sqrt{3} ) в виде квадрата разности:
[ 4 - 2\sqrt{3} = (2 - \sqrt{3})^2. ]
Следовательно,
[ \sqrt{4 - 2\sqrt{3}} = \sqrt{(2 - \sqrt{3})^2} = 2 - \sqrt{3}. ]
Теперь можно найти корни:
[ t_{1,2} = \frac{-(1 + \sqrt{3}) \pm (2 - \sqrt{3})}{2}. ]
Рассмотрим оба варианта:
( t_1 = \frac{-(1 + \sqrt{3}) + (2 - \sqrt{3})}{2} = \frac{-1 - \sqrt{3} + 2 - \sqrt{3}}{2} = \frac{1 - 2\sqrt{3}}{2} = \frac{1 - 2\sqrt{3}}{2}. )
( t_2 = \frac{-(1 + \sqrt{3}) - (2 - \sqrt{3})}{2} = \frac{-1 - \sqrt{3} - 2 + \sqrt{3}}{2} = \frac{-3}{2} = -\frac{3}{2}. )
Таким образом, у нас два корня для ( \tan(x) ):
[ t_1 = \frac{1 - 2\sqrt{3}}{2}, \quad t_2 = -\frac{3}{2}. ]
Теперь найдём значения ( x ):
Для ( \tan(x) = \frac{1 - 2\sqrt{3}}{2} ):
[ x = \arctan\left(\frac{1 - 2\sqrt{3}}{2}\right) + k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}. ]
Для ( \tan(x) = -\frac{3}{2} ):
[ x = \arctan\left(-\frac{3}{2}\right) + k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}. ]
Это и есть решения уравнения ( \tan^2(x) + (1 + \sqrt{3})\tan(x) + \sqrt{3} = 0 ).