ID: 00013363
а) Решите уравнение $2\sin^3 x=\sqrt{2}\cos^2 x+2\sin x$
б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку $\left[-4\pi;-\dfrac{5\pi}{2}\right]$
Источник: ФИПИ
Пункт а. Заменим $\cos^2 x=1-\sin^2 x$ и перенесём всё влево:
$$2\sin^3 x-\sqrt2(1-\sin^2 x)-2\sin x=0$$
Группировка по $(\sin^2 x-1)$:
$$(\sin^2 x-1)(2\sin x+\sqrt2)=0$$
Выпишем все серии корней:
$$\sin x=1\;\Rightarrow\;x=\frac{\pi}{2}+2\pi n;\ \sin x=-1\;\Rightarrow\;x=-\frac{\pi}{2}+2\pi n$$
$$\sin x=-\tfrac{\sqrt2}{2}\;\Rightarrow\;x=-\frac{\pi}{4}+2\pi n,\ x=-\frac{3\pi}{4}+2\pi n,\ n\in\mathbb{Z}$$
Пункт б. Отберём корни, принадлежащие отрезку $\left[- 4 \pi;\,- \frac{5 \pi}{2}\right]$. Отметим на числовой окружности концы отрезка $\left[- 4 \pi;\,- \frac{5 \pi}{2}\right]$, выделим соответствующую дугу и переберём в каждой серии целые значения параметра — оставим корни, попавшие на дугу.
Получаем корни, принадлежащие отрезку:
$$- \frac{7 \pi}{2}, - \frac{11 \pi}{4}, - \frac{5 \pi}{2}$$
a) π/2+2πk; -π/2+2πk, k∈Z; -π/4+2πn; 5π/4+2πn, n∈Z
б) -7π/2; -11π/4; -5π/2