Давайте решим уравнение \(1 + 7 \cos^2 x = 3 \sin^2 x\).
Первый шаг - мы можем использовать основное тригонометрическое тождество:
\[ \sin^2 x + \cos^2 x = 1. \]
Это позволяет нам выразить \(\sin^2 x\) через \(\cos^2 x\):
\[ \sin^2 x = 1 - \cos^2 x. \]
Теперь подставим это в наше уравнение:
\[ 1 + 7 \cos^2 x = 3 (1 - \cos^2 x). \]
Раскроем скобки:
\[ 1 + 7 \cos^2 x = 3 - 3 \cos^2 x. \]
Теперь соберем все члены с \(\cos^2 x\) на одной стороне:
\[ 7 \cos^2 x + 3 \cos^2 x = 3 - 1. \]
Это упрощается до:
\[ 10 \cos^2 x = 2. \]
Теперь разделим обе стороны на 10:
\[ \cos^2 x = \frac{2}{10} = \frac{1}{5}. \]
Чтобы найти \(\cos x\), возьмем квадратный корень:
\[ \cos x = \pm \sqrt{\frac{1}{5}} = \pm \frac{1}{\sqrt{5}}. \]
После этого можно найти \(x\):
\[ x = \cos^{-1} \left(\frac{1}{\sqrt{5}}\right) \quad \text{или} \quad x = -\cos^{-1} \left(\frac{1}{\sqrt{5}}\right). \]
Это значение \(x\) может иметь множество решений в зависимости от периодичности функции косинуса. Период косинуса - \(2\pi\), поэтому общее решение можно записать как:
\[ x = \pm \cos^{-1} \left(\frac{1}{\sqrt{5}}\right) + 2k\pi, \]
где \(k\) - любое целое число.
Если у вас возникнут дополнительные вопросы по этой теме или другим аспектам математики, не стесняйтесь задавать!
