Начнем с решения уравнения ( 2 \cos x \sin 2x + \cos 2x = 1 ).
Сначала используем формулы тригонометрии:[\sin 2x = 2 \sin x \cos x,][\cos 2x = \cos^2 x - \sin^2 x = 2 \cos^2 x - 1.]
Подставим эти выражения в уравнение:
[2 \cos x \cdot (2 \sin x \cos x) + (2 \cos^2 x - 1) = 1.]
Упростим:
[4 \cos^2 x \sin x + 2 \cos^2 x - 1 = 1.]
Соберем все члены на одной стороне:
[4 \cos^2 x \sin x + 2 \cos^2 x - 2 = 0.]
Разделим уравнение на 2:
[2 \cos^2 x \sin x + \cos^2 x - 1 = 0.]
Факторизуем уравнение:
[\cos^2 x (2 \sin x + 1) - 1 = 0.]
Теперь мы можем выразить:
[\cos^2 x (2 \sin x + 1) = 1.]
Далее мы будем рассматривать два случая:
(\cos^2 x = 1)
(2 \sin x + 1 = 0)
Это выполняется, когда (x = n \pi), где (n) — целое число.
Решая уравнение, получаем:
[\sin x = -\frac{1}{2}.]
Это выполняется для:
[x = \frac{7\pi}{6} + 2k\pi \quad и \quad x = \frac{11\pi}{6} + 2k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}.]
Теперь у нас есть множество решений:
Теперь найдем корни, принадлежащие отрезку ([-3\pi/2; -\pi/4]).
(x = n \pi)
Проверим, когда (n = -2):
[x = -2\pi.]
Это значение входит в отрезок.
Проверим, когда (n = -1):
[x = -\pi.]
Это значение также входит в отрезок.
Решим для ближайших целых (k):
Для (k = -2):[x = \frac{7\pi}{6} - 4\pi = \frac{7\pi - 24\pi}{6} = -\frac{17\pi}{6}.]Это значение не входит в отрезок.
Для (k = -1):[x = \frac{7\pi}{6} - 2\pi = \frac{7\pi - 12\pi}{6} = -\frac{5\pi}{6},]Это значение входит в отрезок.
Для (k = -2):[x = \frac{11\pi}{6} - 4\pi = \frac{11\pi - 24\pi}{6} = -\frac{13\pi}{6},]Это значение не входит в отрезок.
Для (k = -1):[x = \frac{11\pi}{6} - 2\pi = \frac{11\pi - 12\pi}{6} = -\frac{\pi}{6}.]Это значение не входит в отрезок.
Таким образом, корни уравнения, принадлежащие отрезку ([-3\pi/2; -\pi/4]):
[x = -2\pi, \quad x = -\pi, \quad x = -\frac{5\pi}{6}.]
Начнем с решения уравнения ( 2 \cos x \sin 2x + \cos 2x = 1 ).
Сначала используем формулы тригонометрии:
[
\sin 2x = 2 \sin x \cos x,
]
[
\cos 2x = \cos^2 x - \sin^2 x = 2 \cos^2 x - 1.
]
Подставим эти выражения в уравнение:
[
2 \cos x \cdot (2 \sin x \cos x) + (2 \cos^2 x - 1) = 1.
]
Упростим:
[
4 \cos^2 x \sin x + 2 \cos^2 x - 1 = 1.
]
Соберем все члены на одной стороне:
[
4 \cos^2 x \sin x + 2 \cos^2 x - 2 = 0.
]
Разделим уравнение на 2:
[
2 \cos^2 x \sin x + \cos^2 x - 1 = 0.
]
Факторизуем уравнение:
[
\cos^2 x (2 \sin x + 1) - 1 = 0.
]
Теперь мы можем выразить:
[
\cos^2 x (2 \sin x + 1) = 1.
]
Далее мы будем рассматривать два случая:
(\cos^2 x = 1)
(2 \sin x + 1 = 0)
Первый случай: (\cos^2 x = 1)Это выполняется, когда (x = n \pi), где (n) — целое число.
Второй случай: (2 \sin x + 1 = 0)Решая уравнение, получаем:
[
\sin x = -\frac{1}{2}.
]
Это выполняется для:
[
x = \frac{7\pi}{6} + 2k\pi \quad и \quad x = \frac{11\pi}{6} + 2k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}.
]
Теперь у нас есть множество решений:
(x = n \pi) (для всех целых (n)).(x = \frac{7\pi}{6} + 2k\pi, \quad x = \frac{11\pi}{6} + 2k\pi) (для всех целых (k)).Теперь найдем корни, принадлежащие отрезку ([-3\pi/2; -\pi/4]).
Для первого случая:(x = n \pi)
Проверим, когда (n = -2):
[
x = -2\pi.
]
Это значение входит в отрезок.
Проверим, когда (n = -1):
[
x = -\pi.
]
Это значение также входит в отрезок.
Для второго случая:Решим для ближайших целых (k):
Для (k = -2):
[
x = \frac{7\pi}{6} - 4\pi = \frac{7\pi - 24\pi}{6} = -\frac{17\pi}{6}.
]
Это значение не входит в отрезок.
Для (k = -1):
[
x = \frac{7\pi}{6} - 2\pi = \frac{7\pi - 12\pi}{6} = -\frac{5\pi}{6},
]
Это значение входит в отрезок.
Для (k = -2):
[
x = \frac{11\pi}{6} - 4\pi = \frac{11\pi - 24\pi}{6} = -\frac{13\pi}{6},
]
Это значение не входит в отрезок.
Для (k = -1):
[
x = \frac{11\pi}{6} - 2\pi = \frac{11\pi - 12\pi}{6} = -\frac{\pi}{6}.
]
Это значение не входит в отрезок.
Таким образом, корни уравнения, принадлежащие отрезку ([-3\pi/2; -\pi/4]):
[
x = -2\pi, \quad x = -\pi, \quad x = -\frac{5\pi}{6}.
]