Для решения уравнения \( 4\cos^2x - \sin^2x = \sin x \) мы начнем с преобразования с помощью тригонометрических идентичностей.
Зная, что \( \cos^2 x = 1 - \sin^2 x \), мы можем заменить \( \cos^2 x \) в уравнении:
\[ 4(1 - \sin^2 x) - \sin^2 x = \sin x \]
Теперь упростим это уравнение:
\[ 4 - 4\sin^2 x - \sin^2 x = \sin x \] \[ 4 - 5\sin^2 x = \sin x \]
Теперь перенесем все члены на одну сторону, чтобы уравнение стало равным нулю:
\[ 5\sin^2 x + \sin x - 4 = 0 \]
Это квадратное уравнение относительно \( \sin x \). Мы можем применить формулу корней квадратного уравнения \( ax^2 + bx + c = 0 \), где \( a = 5 \), \( b = 1 \), и \( c = -4 \).
Сначала найдем дискриминант:
\[ D = b^2 - 4ac = 1^2 - 4 \cdot 5 \cdot (-4) = 1 + 80 = 81 \]
Теперь найдём корни:
\[ \sin x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{-1 \pm 9}{10} \]
Это дает нам два решения:
1. \[ \sin x = \frac{8}{10} = 0.8 \]
- \[ \sin x = \frac{-10}{10} = -1 \]
Теперь, найдя значения \( \sin x \), мы можем определить \( x \):
Для \( \sin x = 0.8 \): \[ x = \arcsin(0.8) + 2k\pi \quad \text{или} \quad x = \pi - \arcsin(0.8) + 2k\pi \quad (k \in \mathbb{Z}) \]
Для \( \sin x = -1 \): \[ x = \frac{3\pi}{2} + 2k\pi \quad (k \in \mathbb{Z}) \]
Таким образом, у нас есть все решения уравнения \( 4\cos^2x - \sin^2x = \sin x \). Если у вас есть дополнительные вопросы или нужно больше пояснений, не стесняйтесь спрашивать!
