Давайте решим систему уравнений:
- \( \sin x \cos y = \frac{1}{4} \)
- \( \cos x \sin y = -\frac{1}{4} \)
Сначала выразим \(\cos y\) из первого уравнения:
\[ \cos y = \frac{1/4}{\sin x} \quad (\text{при } \sin x \neq 0) \]
Затем выразим \(\sin y\) из второго уравнения:
\[ \sin y = -\frac{1/4}{\cos x} \quad (\text{при } \cos x \neq 0) \]
Следующий шаг — заметить, что \(\sin^2 y + \cos^2 y = 1\):
Подставим полученные значения \(\sin y\) и \(\cos y\): \[ \left(-\frac{1/4}{\cos x}\right)^2 + \left(\frac{1/4}{\sin x}\right)^2 = 1 \]
Это даст нам уравнение в одной переменной. Распишем:
\[ \frac{1}{16} \cdot \frac{1}{\cos^2 x} + \frac{1}{16} \cdot \frac{1}{\sin^2 x} = 1 \]
Умножим все уравнение на 16:
\[ \frac{1}{\cos^2 x} + \frac{1}{\sin^2 x} = 16 \]
Используя \( \tan^2 x = \frac{\sin^2 x}{\cos^2 x} \), мы можем переписать это как:
\[ \frac{\sin^2 x + \cos^2 x}{\sin^2 x \cos^2 x} = 16 \]
Поскольку \(\sin^2 x + \cos^2 x = 1\), мы получаем:
\[ \frac{1}{\sin^2 x \cos^2 x} = 16 \]
Следовательно:
\[ \sin^2 x \cos^2 x = \frac{1}{16} \]
Вспомним, что \(\sin x \cos x = \frac{1}{2} \sin(2x)\):
\[ \frac{1}{4} \sin^2(2x) = \frac{1}{16} \]
Отсюда:
\[ \sin^2(2x) = \frac{1}{4} \]
Соответственно:
\[ \sin(2x) = \frac{1}{2} \quad \text{или} \quad \sin(2x) = -\frac{1}{2} \]
Теперь решим это уравнение для \(2x\):
- \(2x = \frac{\pi}{6} + 2k\pi\) или \(2x = \frac{5\pi}{6} + 2k\pi\)
- \(2x = \frac{7\pi}{6} + 2k\pi\) или \(2x = \frac{11\pi}{6} + 2k\pi\)
При \(k = 0\) и затем деля на 2, мы получаем:
- \(x = \frac{\pi}{12}\)
- \(x = \frac{5\pi}{12}\)
- \(x = \frac{7\pi}{12}\) (не подходит, так как выходит за пределы \(-\frac{\pi}{2} \leq x \leq \frac{\pi}{2}\))
- \(x = \frac{11\pi}{12}\) (также не подходит)
Таким образом, остаются только \(x = \frac{\pi}{12}\) и \(x = \frac{5\pi}{12}\).
Теперь найдем соответствующие значения \(y\):
Подставим \(x = \frac{\pi}{12}\):
- \(\sin x = \sin \left(\frac{\pi}{12}\right)\)
- \(\cos x = \cos \left(\frac{\pi}{12}\right)\)
Подставляем в уравнение \( \sin x \cos y = \frac{1}{4} \):
Зная \(\sin x\) и \(\cos x\), подставим в уравнение для нахождения \(y\): Где \( \cos y = \frac{1/4}{\sin(\frac{\pi}{12})}\).
Для второго случая \(x = \frac{5\pi}{12}\) аналогично можно найти \(y\).
Таким образом, необходимо решить для каждого случая отдельно, находя значения \(y\), в соответствии с заданными значениями \(x\).
При решении для каждого \(x\) мы находим \(y\), соблюдая границы \(-\frac{\pi}{2} \leq y \leq \frac{\pi}{2}\).
В результате получится несколько пар \((x, y)\) в зависимости от того, сколько решений есть у каждого уравнения.
Ответ: Полное решение включает все соответствующие значения \(y\) для конкретных \(x\) из первой части.
