Решаем уравнение:
Краткое пояснение: Сделаем замену переменной, решим квадратное уравнение, а затем вернемся к исходной переменной. После этого отберем корни, принадлежащие заданному отрезку.
-
Замена переменной: Пусть \( t = \sin x \), тогда уравнение примет вид:
\[
2t^2 - \sqrt{2}t - 2 = 0
\]
-
Решение квадратного уравнения:
Найдем дискриминант:
\[
D = (-\sqrt{2})^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-2) = 2 + 16 = 18
\]
Корни уравнения:
\[
t_1 = \frac{\sqrt{2} + \sqrt{18}}{4} = \frac{\sqrt{2} + 3\sqrt{2}}{4} = \frac{4\sqrt{2}}{4} = \sqrt{2}
\]
\[
t_2 = \frac{\sqrt{2} - \sqrt{18}}{4} = \frac{\sqrt{2} - 3\sqrt{2}}{4} = \frac{-2\sqrt{2}}{4} = -\frac{\sqrt{2}}{2}
\]
-
Возвращаемся к исходной переменной:
\[
\sin x = \sqrt{2}
\]
Это уравнение не имеет решений, так как \( |\sin x| \le 1 \).
\[
\sin x = -\frac{\sqrt{2}}{2}
\]
Решения этого уравнения:
\[
x = -\frac{\pi}{4} + 2\pi k, \quad x = -\frac{3\pi}{4} + 2\pi k, \quad k \in \mathbb{Z}
\]
-
Отбор корней, принадлежащих отрезку \( [-\frac{5\pi}{2}; -\pi] \):
Для \( x = -\frac{\pi}{4} + 2\pi k \):
\[
-\frac{5\pi}{2} \le -\frac{\pi}{4} + 2\pi k \le -\pi
\]
\[
-\frac{5}{2} \le -\frac{1}{4} + 2k \le -1
\]
\[
-\frac{10}{4} + \frac{1}{4} \le 2k \le -\frac{4}{4} + \frac{1}{4}
\]
\[
-\frac{9}{4} \le 2k \le -\frac{3}{4}
\]
\[
-\frac{9}{8} \le k \le -\frac{3}{8}
\]
Так как \( k \) целое число, \( k = -1 \), тогда
\[
x = -\frac{\pi}{4} - 2\pi = -\frac{\pi}{4} - \frac{8\pi}{4} = -\frac{9\pi}{4}
\]
Для \( x = -\frac{3\pi}{4} + 2\pi k \):
\[
-\frac{5\pi}{2} \le -\frac{3\pi}{4} + 2\pi k \le -\pi
\]
\[
-\frac{5}{2} \le -\frac{3}{4} + 2k \le -1
\]
\[
-\frac{10}{4} + \frac{3}{4} \le 2k \le -\frac{4}{4} + \frac{3}{4}
\]
\[
-\frac{7}{4} \le 2k \le -\frac{1}{4}
\]
\[
-\frac{7}{8} \le k \le -\frac{1}{8}
\]
Так как \( k \) целое число, \( k = -1 \), тогда
\[
x = -\frac{3\pi}{4} - 2\pi = -\frac{3\pi}{4} - \frac{8\pi}{4} = -\frac{11\pi}{4}
\]
Ответ: Корни уравнения: -\frac{9\pi}{4}; -\frac{11\pi}{4}