А) Для решения уравнения (\log_3 (\sin 2x + \cos (\pi - x) + 9) = 2) начнем с того, что (\cos (\pi - x) = -\cos x). Поэтому уравнение принимает вид:
[
\log_3 (\sin 2x - \cos x + 9) = 2
]
Поскольку (\log_3 y = 2) тогда (y = 3^2 = 9). Значит, уравнение преобразуется в:
[
\sin 2x - \cos x + 9 = 9
]
Откуда следует, что:
[
\sin 2x - \cos x = 0
]
Используем тригонометрическое тождество (\sin 2x = 2 \sin x \cos x). Тогда уравнение принимает вид:
[
2 \sin x \cos x - \cos x = 0
]
Выносим (\cos x) за скобки:
[
\cos x (2 \sin x - 1) = 0
]
Отсюда получаем два уравнения:
1) (\cos x = 0)
2) (2 \sin x - 1 = 0)
Решим их:
1) (\cos x = 0) даёт (x = \frac{\pi}{2} + k\pi), где (k) — целое число.
2) (2 \sin x - 1 = 0) приводит к (\sin x = \frac{1}{2}), откуда (x = \frac{\pi}{6} + 2\pi n) или (x = \frac{5\pi}{6} + 2\pi n), где (n) — целое число.
б) Найдем корни на отрезке ([2\pi; \frac{7\pi}{2}]).
1) Для (x = \frac{\pi}{2} + k\pi):
[
\frac{\pi}{2} + 2\pi k \leq 2\pi \leq \frac{7\pi}{2} \implies k = 1 \text{ и } k = 2
]
Корни здесь: (x = \frac{\pi}{2} + 2\pi = \frac{5\pi}{2}) и (x = \frac{\pi}{2} + 4\pi = \frac{9\pi}{2}).
2) Для (x = \frac{\pi}{6} + 2\pi n) и (x = \frac{5\pi}{6} + 2\pi n):
[
\frac{\pi}{6} + 2\pi n = 2\pi \implies n = \frac{11}{12}\text{ (не подходит, т. к. (n) должно быть целым)}
]
[
\frac{5\pi}{6} + 2\pi n = 2\pi \implies n = \frac{7}{12}\text{ (не подходит по той же причине)}
]
Значит, в этом случае подходящих корней нет.
Таким образом, единственные корни уравнения на заданном отрезке — это (x = \frac{5\pi}{2}) и (x = \frac{9\pi}{2}).