Q.

If sum of all the solution of the equation  8cosx(cos(π6+x)·cos(π6-x)-12)=1 in [0,π] is kπ, then k is equal to

1 23  
2 139  
3 89  
4 209  

Ans.

(2)

Key idea Apply the identities

cos(x+y)cos(x-y)=cos2x-sin2y  and  cos3x=4cos3x-3cosx

We have,

8cosx(cos(π6+x)cos(π6-x)-12)=1

⇒8cosx(cos2π6-sin2x-12)=1

⇒          8cosx(34-sin2x-12)=1

⇒8cosx(34-12-1+cos2x)=1

⇒         8cosx(-3+4cos2x4)=1

⇒               2(4cos3x-3cosx)=1

⇒           2cos3x=1⇒cos3x=12

⇒           3x=π3, 5π3, 7π3    [0≤3x≤3π]

⇒            x=π9, 5π9, 7π9

Now,    Sum=π9+5π9+7π9=13π9

⇒         kπ=13π9

∴             k=139