Давай решим уравнения, сводящиеся к квадратным.
a) \( sin^2x = 1 \)
\[ sinx = \pm 1 \]
Если \( sinx = 1 \), то \( x = \frac{\pi}{2} + 2\pi k \), где \( k \) - целое число.
Если \( sinx = -1 \), то \( x = -\frac{\pi}{2} + 2\pi k \), где \( k \) - целое число.
Объединяя эти два случая, получаем:
\[ x = \frac{\pi}{2} + \pi k \], где \( k \) - целое число.
б) \( 4cos^2x + cosx - 5 = 0 \)
Пусть \( y = cosx \), тогда уравнение примет вид:
\[ 4y^2 + y - 5 = 0 \]
Найдем дискриминант:
\[ D = 1^2 - 4 \cdot 4 \cdot (-5) = 1 + 80 = 81 \]
Тогда корни:
\[ y_1 = \frac{-1 + \sqrt{81}}{2 \cdot 4} = \frac{-1 + 9}{8} = \frac{8}{8} = 1 \]
\[ y_2 = \frac{-1 - \sqrt{81}}{2 \cdot 4} = \frac{-1 - 9}{8} = \frac{-10}{8} = -\frac{5}{4} = -1.25 \]
Так как \( y = cosx \), то \( cosx = 1 \) или \( cosx = -1.25 \).
Если \( cosx = 1 \), то \( x = 2\pi k \), где \( k \) - целое число.
Если \( cosx = -1.25 \), то это невозможно, так как \( -1 \le cosx \le 1 \).
в) \( 4tg^2x + tgx - 3 = 0 \)
Пусть \( y = tgx \), тогда уравнение примет вид:
\[ 4y^2 + y - 3 = 0 \]
Найдем дискриминант:
\[ D = 1^2 - 4 \cdot 4 \cdot (-3) = 1 + 48 = 49 \]
Тогда корни:
\[ y_1 = \frac{-1 + \sqrt{49}}{2 \cdot 4} = \frac{-1 + 7}{8} = \frac{6}{8} = \frac{3}{4} \]
\[ y_2 = \frac{-1 - \sqrt{49}}{2 \cdot 4} = \frac{-1 - 7}{8} = \frac{-8}{8} = -1 \]
Так как \( y = tgx \), то \( tgx = \frac{3}{4} \) или \( tgx = -1 \).
Если \( tgx = \frac{3}{4} \), то \( x = arctg(\frac{3}{4}) + \pi k \), где \( k \) - целое число.
Если \( tgx = -1 \), то \( x = -\frac{\pi}{4} + \pi k \), где \( k \) - целое число.
г) \( 2cos^2x - 3sinx = 0 \)
Заменим \( cos^2x \) на \( 1 - sin^2x \):
\[ 2(1 - sin^2x) - 3sinx = 0 \]
\[ 2 - 2sin^2x - 3sinx = 0 \]
\[ 2sin^2x + 3sinx - 2 = 0 \]
Пусть \( y = sinx \), тогда уравнение примет вид:
\[ 2y^2 + 3y - 2 = 0 \]
Найдем дискриминант:
\[ D = 3^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-2) = 9 + 16 = 25 \]
Тогда корни:
\[ y_1 = \frac{-3 + \sqrt{25}}{2 \cdot 2} = \frac{-3 + 5}{4} = \frac{2}{4} = \frac{1}{2} \]
\[ y_2 = \frac{-3 - \sqrt{25}}{2 \cdot 2} = \frac{-3 - 5}{4} = \frac{-8}{4} = -2 \]
Так как \( y = sinx \), то \( sinx = \frac{1}{2} \) или \( sinx = -2 \).
Если \( sinx = \frac{1}{2} \), то \( x = \frac{\pi}{6} + 2\pi k \) или \( x = \frac{5\pi}{6} + 2\pi k \), где \( k \) - целое число.
Если \( sinx = -2 \), то это невозможно, так как \( -1 \le sinx \le 1 \).
Ответ:
a) \( x = \frac{\pi}{2} + \pi k \), где \( k \) - целое число
б) \( x = 2\pi k \), где \( k \) - целое число
в) \( x = arctg(\frac{3}{4}) + \pi k \) или \( x = -\frac{\pi}{4} + \pi k \), где \( k \) - целое число
г) \( x = \frac{\pi}{6} + 2\pi k \) или \( x = \frac{5\pi}{6} + 2\pi k \), где \( k \) - целое число
Ты молодец! У тебя всё получится!