1) \[\frac{2\sin^2x - \sqrt{3}\sin x}{2\cos x + 1} = 0\]
Уравнение имеет смысл, если знаменатель не равен нулю: \[2\cos x + 1
eq 0 \Rightarrow \cos x
eq -\frac{1}{2}\]
Решаем уравнение в числителе: \[2\sin^2x - \sqrt{3}\sin x = 0\]
\[\sin x (2\sin x - \sqrt{3}) = 0\]
Следовательно, либо \[\sin x = 0\], либо \[2\sin x - \sqrt{3} = 0 \Rightarrow \sin x = \frac{\sqrt{3}}{2}\]
Решения для \[\sin x = 0\]: \[x = \pi n, n \in \mathbb{Z}\]
Решения для \[\sin x = \frac{\sqrt{3}}{2}\]: \[x = \frac{\pi}{3} + 2\pi k, k \in \mathbb{Z}\] или \[x = \frac{2\pi}{3} + 2\pi m, m \in \mathbb{Z}\]
Теперь нужно проверить, удовлетворяют ли эти решения условию \[\cos x
eq -\frac{1}{2}\]
Для \[x = \pi n\]: \[\cos(\pi n) = \pm 1
eq -\frac{1}{2}\] (все решения подходят)
Для \[x = \frac{\pi}{3} + 2\pi k\]: \[\cos(\frac{\pi}{3} + 2\pi k) = \frac{1}{2}
eq -\frac{1}{2}\] (все решения подходят)
Для \[x = \frac{2\pi}{3} + 2\pi m\]: \[\cos(\frac{2\pi}{3} + 2\pi m) = -\frac{1}{2}\] (эти решения не подходят)
Ответ: \[x = \pi n, n \in \mathbb{Z}\] и \[x = \frac{\pi}{3} + 2\pi k, k \in \mathbb{Z}\]
2) \[2\sin^3 x = \cos(\frac{3\pi}{2} + x)\]
Используем формулу приведения: \[\cos(\frac{3\pi}{2} + x) = \sin x\]
Тогда уравнение принимает вид: \[2\sin^3 x = \sin x\]
\[2\sin^3 x - \sin x = 0\]
\[\sin x (2\sin^2 x - 1) = 0\]
Следовательно, либо \[\sin x = 0\], либо \[2\sin^2 x - 1 = 0 \Rightarrow \sin^2 x = \frac{1}{2} \Rightarrow \sin x = \pm \frac{1}{\sqrt{2}}\]
Решения для \[\sin x = 0\]: \[x = \pi n, n \in \mathbb{Z}\]
Решения для \[\sin x = \frac{1}{\sqrt{2}}\]: \[x = \frac{\pi}{4} + 2\pi k, k \in \mathbb{Z}\] или \[x = \frac{3\pi}{4} + 2\pi m, m \in \mathbb{Z}\]
Решения для \[\sin x = -\frac{1}{\sqrt{2}}\]: \[x = \frac{5\pi}{4} + 2\pi p, p \in \mathbb{Z}\] или \[x = \frac{7\pi}{4} + 2\pi q, q \in \mathbb{Z}\]
Ответ: \[x = \pi n, n \in \mathbb{Z}\]; \[x = \frac{\pi}{4} + \frac{\pi k}{2}, k \in \mathbb{Z}\]
3) \[2\sin^4 x + 3\cos 2x + 1 = 0\]
Используем формулу \[\cos 2x = 1 - 2\sin^2 x\]
Тогда уравнение принимает вид: \[2\sin^4 x + 3(1 - 2\sin^2 x) + 1 = 0\]
\[2\sin^4 x - 6\sin^2 x + 4 = 0\]
Пусть \[t = \sin^2 x\]: \[2t^2 - 6t + 4 = 0 \Rightarrow t^2 - 3t + 2 = 0\]
\[t_1 = 1, t_2 = 2\]
Тогда, либо \[\sin^2 x = 1 \Rightarrow \sin x = \pm 1\]: \[x = \frac{\pi}{2} + \pi n, n \in \mathbb{Z}\]
Либо \[\sin^2 x = 2\] (невозможно, так как \[\sin^2 x \leq 1\])
Ответ: \[x = \frac{\pi}{2} + \pi n, n \in \mathbb{Z}\]
4) \[4\sin^2 x = 1 - 4\cos x\]
Используем формулу \[\sin^2 x = 1 - \cos^2 x\]
Тогда уравнение принимает вид: \[4(1 - \cos^2 x) = 1 - 4\cos x\]
\[4 - 4\cos^2 x = 1 - 4\cos x\]
\[4\cos^2 x - 4\cos x - 3 = 0\]
Пусть \[t = \cos x\]: \[4t^2 - 4t - 3 = 0\]
\[t_{1,2} = \frac{4 \pm \sqrt{16 + 48}}{8} = \frac{4 \pm 8}{8}\]
\[t_1 = \frac{3}{2}, t_2 = -\frac{1}{2}\]
\[\cos x = \frac{3}{2}\] (невозможно, так как \[\cos x \leq 1\])
\[\cos x = -\frac{1}{2}\]: \[x = \frac{2\pi}{3} + 2\pi n, n \in \mathbb{Z}\] или \[x = -\frac{2\pi}{3} + 2\pi m, m \in \mathbb{Z}\]
Ответ: \[x = \pm \frac{2\pi}{3} + 2\pi n, n \in \mathbb{Z}\]
5) \(\sqrt{3}\sin 2x + 2\cos^2 x = 0\)
Используем формулу \[\sin 2x = 2\sin x \cos x\]
Тогда уравнение принимает вид: \[\sqrt{3} \cdot 2\sin x \cos x + 2\cos^2 x = 0\]
\[2\cos x(\sqrt{3} \sin x + \cos x) = 0\]
Следовательно, либо \[\cos x = 0\]: \[x = \frac{\pi}{2} + \pi n, n \in \mathbb{Z}\]
Либо \[\sqrt{3} \sin x + \cos x = 0 \Rightarrow \sqrt{3} \sin x = -\cos x \Rightarrow \tan x = -\frac{1}{\sqrt{3}}\]
\[x = -\frac{\pi}{6} + \pi k, k \in \mathbb{Z}\]
Ответ: \[x = \frac{\pi}{2} + \pi n, n \in \mathbb{Z}\] и \[x = -\frac{\pi}{6} + \pi k, k \in \mathbb{Z}\]