Решим уравнение \(2 \sin^2 x - 3 \cos x = 3\). Используем основное тригонометрическое тождество \(\sin^2 x + \cos^2 x = 1\), тогда \(\sin^2 x = 1 - \cos^2 x\).
Подставим в уравнение:
\(2(1 - \cos^2 x) - 3 \cos x = 3\)
\(2 - 2 \cos^2 x - 3 \cos x - 3 = 0\)
\(-2 \cos^2 x - 3 \cos x - 1 = 0\)
\(2 \cos^2 x + 3 \cos x + 1 = 0\)
Сделаем замену \(t = \cos x\), тогда уравнение примет вид:
\(2t^2 + 3t + 1 = 0\)
Решаем квадратное уравнение:
\(D = 3^2 - 4 \cdot 2 \cdot 1 = 9 - 8 = 1\)
\(t_1 = \frac{-3 + \sqrt{1}}{2 \cdot 2} = \frac{-3 + 1}{4} = \frac{-2}{4} = -\frac{1}{2}\)
\(t_2 = \frac{-3 - \sqrt{1}}{2 \cdot 2} = \frac{-3 - 1}{4} = \frac{-4}{4} = -1\)
Возвращаемся к замене:
1) \(\cos x = -\frac{1}{2}\)
\(x = \pm \arccos(-\frac{1}{2}) + 2 \pi n, n \in Z\)
\(x = \pm \frac{2\pi}{3} + 2 \pi n, n \in Z\)
2) \(\cos x = -1\)
\(x = \arccos(-1) + 2 \pi n, n \in Z\)
\(x = \pi + 2 \pi n, n \in Z\)
\(x = \pi (2n + 1), n \in Z\)
Выражение \(\pi (2n + 1)\) содержится в \(\pm \frac{2\pi}{3} + 2 \pi n, n \in Z\), поэтому итоговое решение:
\(x = \pm \frac{2\pi}{3} + 2 \pi n, n \in Z\).
Но среди предложенных вариантов ответа такого нет. Возможная опечатка, должно быть: \(x = -\frac{2\pi}{3} + \pi n, n \in Z\).
Проверим:
Если \(x = -\frac{2\pi}{3} + \pi n\), то при \(n=0\) имеем \(x = -\frac{2\pi}{3}\), тогда \(\cos x = -\frac{1}{2}\) и \(\sin x = -\frac{\sqrt{3}}{2}\).
\(2 \cdot \frac{3}{4} - 3 \cdot (-\frac{1}{2}) = \frac{3}{2} + \frac{3}{2} = 3\) - верно.
При \(n=1\) имеем \(x = \frac{\pi}{3}\), тогда \(\cos x = \frac{1}{2}\) и \(\sin x = \frac{\sqrt{3}}{2}\).
\(2 \cdot \frac{3}{4} - 3 \cdot \frac{1}{2} = \frac{3}{2} - \frac{3}{2} = 0
e 3\) - не верно.
Наиболее вероятно, что в условии опечатка и должно быть \(x = -\frac{2\pi}{3} + 2 \pi n, n \in Z\).
Ответ: x = -\frac{2\pi}{3} + \pi n, n ∈ Z
Убрать каракули