schoolМатематика
verifiedРешено AI
Решение тригонометрического уравнения: 2cos²x - 3sinx = 3
help_outlineУсловие задачи

lightbulbКраткий ответ
Решение уравнения включает использование тригонометрического тождества и замену переменной. Находим корни квадратного уравнения относительно sin(x) и определяем решения исходного уравнения.
Подробное решение
Решение тригонометрического уравнения:
\[ 2 \cos^2 x - 3 \sin x = 3 \]
1. Используем основное тригонометрическое тождество \( \cos^2 x = 1 - \sin^2 x \), чтобы привести уравнение к одной функции:
\[ 2(1 - \sin^2 x) - 3 \sin x = 3 \]
2. Раскроем скобки:
\[ 2 - 2 \sin^2 x - 3 \sin x = 3 \]
3. Перенесем все слагаемые в правую часть (или умножим на \( -1 \)), чтобы старший коэффициент был положительным:
\[ 2 \sin^2 x + 3 \sin x + 3 - 2 = 0 \]
\[ 2 \sin^2 x + 3 \sin x + 1 = 0 \]
4. Введем замену переменной: пусть \( \sin x = t \), при этом \( |t| \le 1 \).
Получаем квадратное уравнение:
\[ 2t^2 + 3t + 1 = 0 \]
5. Найдем корни через дискриминант:
\[ D = 3^2 - 4 \cdot 2 \cdot 1 = 9 - 8 = 1 \]
\[ t_1 = \frac{-3 + \sqrt{1}}{2 \cdot 2} = \frac{-2}{4} = -0,5 \]
\[ t_2 = \frac{-3 - \sqrt{1}}{2 \cdot 2} = \frac{-4}{4} = -1 \]
6. Выполним обратную замену:
Первый случай:
\[ \sin x = -1 \]
Это частный случай на тригонометрическом круге:
\[ x = -\frac{\pi}{2} + 2\pi k, k \in \mathbb{Z} \]
Второй случай:
\[ \sin x = -0,5 \]
Используем общую формулу \( x = (-1)^n \arcsin(a) + \pi n \):
\[ x = (-1)^n \arcsin(-0,5) + \pi n \]
Так как \( \arcsin(-0,5) = -\frac{\pi}{6} \), получаем:
\[ x = (-1)^n \cdot \left(-\frac{\pi}{6}\right) + \pi n \]
Что можно записать как:
\[ x = (-1)^{n+1} \frac{\pi}{6} + \pi n, n \in \mathbb{Z} \]
Ответ: Правильным является первый вариант из списка.
\[ x = -\frac{\pi}{2} + 2\pi k, k \in \mathbb{Z}; x = (-1)^{n+1} \frac{\pi}{6} + \pi n, n \in \mathbb{Z} \]