Для решения уравнения \( \sin(2x) + \sqrt{2} \sin(x) = 0 \), начнем с использования формулы двойного угла для синуса:
\[ \sin(2x) = 2\sin(x)\cos(x). \]
Подставим это в уравнение:
\[ 2\sin(x)\cos(x) + \sqrt{2}\sin(x) = 0. \]
Теперь вынесем за скобки \( \sin(x) \):
\[ \sin(x)(2\cos(x) + \sqrt{2}) = 0. \]
Таким образом, у нас есть два случая:
- \( \sin(x) = 0 \).
- \( 2\cos(x) + \sqrt{2} = 0 \).
Решение первого случая: \( \sin(x) = 0 \)
Синус равен нулю при:
\[ x = n\pi, \quad n \in \mathbb{Z}. \]
В интервале \([-3\pi/2; 3\pi/2]\) значения \(n\) могут быть следующими:
- \(n = -2 \rightarrow -2\pi\) (не входит в интервал),
- \(n = -1 \rightarrow -\pi\),
- \(n = 0 \rightarrow 0\),
- \(n = 1 \rightarrow \pi\),
- \(n = 2 \rightarrow 2\pi\) (не входит в интервал).
Таким образом, корни из первого случая: \[ x = -\pi, \quad x = 0, \quad x = \pi. \]
Решение второго случая: \( 2\cos(x) + \sqrt{2} = 0 \)
Переносим \(\sqrt{2}\) на другую сторону: \[ 2\cos(x) = -\sqrt{2} \quad \Rightarrow \quad \cos(x) = -\frac{\sqrt{2}}{2}. \]
Косинус равен \(-\frac{\sqrt{2}}{2}\) при:
\[ x = \frac{3\pi}{4} + 2k\pi \quad \text{или} \quad x = \frac{5\pi}{4} + 2k\pi. \]
Теперь найдем конкретные значения в интервале \([-3\pi/2; 3\pi/2]\):
Для \(x = \frac{3\pi}{4}\):
- подходит, так как находится в интервале.
Для \(x = \frac{5\pi}{4}\):
- \( \frac{5\pi}{4} \approx 3.93 \), что также находится в интервале.
Теперь проверим значения с учетом \(k\):
- Если \(k = -1\), получаем:
- \(x = \frac{3\pi}{4} - 2\pi = \frac{3\pi}{4} - \frac{8\pi}{4} = -\frac{5\pi}{4}\),
- \(x = \frac{5\pi}{4} - 2\pi = \frac{5\pi}{4} - \frac{8\pi}{4} = -\frac{3\pi}{4}\).
- Если \(k = -1\), получаем:
Таким образом, из второго случая получаются дополнительные корни: \[ x = -\frac{5\pi}{4}, \quad x = -\frac{3\pi}{4}, \quad x = \frac{3\pi}{4}, \quad x = \frac{5\pi}{4}. \]
Полный список корней
Теперь соберем все корни из обоих случаев:
- \(x = -\pi\)
- \(x = 0\)
- \(x = \pi\)
- \(x = -\frac{5\pi}{4}\)
- \(x = -\frac{3\pi}{4}\)
- \(x = \frac{3\pi}{4}\)
- \(x = \frac{5\pi}{4}\)
Корни уравнения, принадлежащие отрезку \([-3\pi/2; 3\pi/2]\):
\[ x = -\pi, \quad x = 0, \quad x = \pi, \quad x = -\frac{5\pi}{4}, \quad x = -\frac{3\pi}{4}, \quad x = \frac{3\pi}{4}. \]