Добрый день! Давайте решим данные уравнения поочередно.
1) 2cos^2x + 3cosx - 2 = 0
Пусть t = cos(x). Тогда уравнение можно переписать в виде:
2t^2 + 3t - 2 = 0
Дальше мы можем решить это квадратное уравнение с помощью дискриминанта. Дискриминант вычисляется по формуле D = b^2 - 4ac, где a = 2, b = 3 и c = -2.
D = 3^2 - 4*2*(-2) = 9 + 16 = 25
Так как D > 0, у нас есть два корня. Формула для вычисления корней квадратного уравнения выглядит так: t = (-b ± √D) / (2a). Подставим значения:
1) 2cos^2x + 3cosx - 2 = 0
Пусть t = cos(x). Тогда уравнение можно переписать в виде:
2t^2 + 3t - 2 = 0
Дальше мы можем решить это квадратное уравнение с помощью дискриминанта. Дискриминант вычисляется по формуле D = b^2 - 4ac, где a = 2, b = 3 и c = -2.
D = 3^2 - 4*2*(-2) = 9 + 16 = 25
Так как D > 0, у нас есть два корня. Формула для вычисления корней квадратного уравнения выглядит так: t = (-b ± √D) / (2a). Подставим значения:
t1 = (-3 + √25) / (2*2) = (-3 + 5) / 4 = 2/4 = 1/2
t2 = (-3 - √25) / (2*2) = (-3 - 5) / 4 = -8/4 = -2
Теперь найдем x, зная t = cos(x). Для этого воспользуемся обратной функцией косинуса:
x1 = arccos(1/2) ≈ 60°
x2 = arccos(-2) (не имеет решения, так как косинус может быть только в диапазоне [-1, 1])
Итак, решение уравнения 2cos^2x + 3cosx - 2 = 0: x = 60°.
2) 3sin^2(x/3) + sin(x/3)cos(x/3) - 4cos^2(x/3) = 0
Для решения этого уравнения давайте заменим t = sin(x/3). Тогда у нас получится:
3t^2 + t*cos(x/3) - 4cos^2(x/3) = 0
Для удобства решения заменим cos(x/3) на sqrt(1 - sin^2(x/3)) (это следует из тригонометрического тождества). Получим:
3t^2 + t*sqrt(1 - t^2) - 4(1 - t^2) = 0
Раскроем скобки и приведем подобные члены:
3t^2 + t*sqrt(1 - t^2) - 4 + 4t^2 = 0
7t^2 + t*sqrt(1 - t^2) - 4 = 0
Данное уравнение неквадратное. Продолжим решение.
Мы можем заметить, что уравнение содержит корень t = 0. Подставим его в уравнение:
7*0^2 + 0*sqrt(1 - 0^2) - 4 = 0 - 4 = -4
Теперь найдем другие корни уравнения. Для этого заменим в уравнении t^2 на u. Тогда получим квадратное уравнение:
7u + sqrt(1 - u) - 4 = 0
Так как уравнение квадратное, можно использовать дополнительную замену s = sqrt(1 - u). Тогда сможем привести уравнение к виду:
7 - s^2 + s - 4 = 0
-s^2 + s + 3 = 0
Решим это квадратное уравнение, используя дискриминант:
D = 1^2 - 4*(-1)*3 = 1 + 12 = 13
Так как D > 0, у нас есть два корня. Формула для вычисления корней выглядит так: s = (-b ± √D) / (2a). Подставим значения:
s1 = (1 + √13) / (2*(-1)) = (1 + √13) / -2
s2 = (1 - √13) / (2*(-1)) = (1 - √13) / -2
Вернемся к исходной замене s = sqrt(1 - u):
sqrt(1 - u1) = (1 + √13) / -2
sqrt(1 - u2) = (1 - √13) / -2
Возводим обе части уравнений в квадрат:
1 - u1 = ((1 + √13) / -2)^2 = (1 + 2√13 + 13) / 4 = (14 + 2√13) / 4 = (7 + √13) / 2
1 - u2 = ((1 - √13) / -2)^2 = (1 - 2√13 + 13) / 4 = (14 - 2√13) / 4 = (7 - √13) / 2
Перенесем u влево:
u1 = 1 - (7 + √13) / 2 = 1 - 7/2 - √13/2 = -11/2 - √13/2
u2 = 1 - (7 - √13) / 2 = 1 - 7/2 + √13/2 = -11/2 + √13/2
Теперь найдем t, используя обратную функцию синуса:
t1 = sin(x/3) = sqrt(1 - u1) = sqrt(1 - (-11/2 - √13/2))
t2 = sin(x/3) = sqrt(1 - u2) = sqrt(1 - (-11/2 + √13/2))
Мы получили значения t. Теперь найдем x, зная t = sin(x/3). Для этого воспользуемся обратной функцией синуса:
x1/3 = arcsin(t1)
x2/3 = arcsin(t2)
Итак, решение уравнения 3sin^2(x/3) + sin(x/3)cos(x/3) - 4cos^2(x/3) = 0:
x/3 = arcsin(t1), x/3 = arcsin(t2).
Для получения итогового решения необходимо учитывать ограничения значений x и выбирать только те значения, которые удовлетворяют этим ограничениям.