Конечно! Решим неравенство (на самом деле — уравнение), данное в виде:
\[ 2\sin^2 x + \sqrt{3} \sin x - 3=0 \]
Поскольку у нас есть квадрат по \(\sin x\), она превращается в квадратичное уравнение относительно \(\sin x\). Для удобства обозначим:
\[ y = \sin x \]
Тогда уравнение запишется как:
\[ 2y^2 + \sqrt{3} y - 3 = 0 \]
Шаг 1: Решение квадратичного уравнения относительно \( y \)
Квадратичное уравнение:
\[ 2 y^2 + \sqrt{3} y - 3 = 0 \]
используем формулу корней:
\[ y = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} \]
где:
- \(a=2\),
- \(b=\sqrt{3}\),
- \(c=-3\).
Подставим:
\[ y = \frac{-\sqrt{3} \pm \sqrt{(\sqrt{3})^2 - 4 \times 2 \times (-3)}}{2 \times 2} \]
Рассчитаем дискриминант:
\[ \Delta = (\sqrt{3})^2 - 4 \times 2 \times (-3) = 3 + 24 = 27 \]
Значит, получим:
\[ y = \frac{-\sqrt{3} \pm \sqrt{27}}{4} \]
Между тем:
\[ \sqrt{27} = \sqrt{9 \times 3} = 3 \sqrt{3} \]
Следовательно:
\[ y = \frac{-\sqrt{3} \pm 3 \sqrt{3}}{4} \]
Рассчитаем два решения:
- Первый:
\[ y_1 = \frac{-\sqrt{3} + 3 \sqrt{3}}{4} = \frac{2 \sqrt{3}}{4} = \frac{\sqrt{3}}{2} \]
- Второй:
\[ y_2 = \frac{-\sqrt{3} - 3 \sqrt{3}}{4} = \frac{-4 \sqrt{3}}{4} = - \sqrt{3} \]
Шаг 2: Анализ решений
Теперь у нас есть два возможных значения \(\sin x\):
\[ \sin x = \frac{\sqrt{3}}{2} \quad \text{и} \quad \sin x = - \sqrt{3} \]
Но нужно учесть ограничения:
- Значение \(\sin x\) находится в диапазоне \([-1, 1]\).
Проверим каждое решение:
- \(\frac{\sqrt{3}}{2} \approx \frac{1.732}{2} \approx 0.866\), так что это допустимо.
- \(-\sqrt{3} \approx -1.732\), а это меньше \(-1\), то есть невозможное значение для синуса.
Итог:
\[ \sin x = \frac{\sqrt{3}}{2} \]
Другое решение не подходит, потому что оно выходит за границы возможных значений \(\sin x\).
Шаг 3: Находим \(x\)
Решим уравнение:
\[ \sin x = \frac{\sqrt{3}}{2} \]
Известное значение синуса — \(\frac{\sqrt{3}}{2}\) достигается при углах:
\[ x = \frac{\pi}{3} + 2\pi k \quad \text{и} \quad x = \frac{2\pi}{3} + 2\pi k, \quad k \in \mathbb{Z} \]
или в градусах:
\[ x = 60^\circ + 360^\circ k, \quad x= 120^\circ + 360^\circ k, \]
где \(k\) — любое целое число, так как функции периодичны с периодом \(2\pi\).
Ответ:
\[ x = \frac{\pi}{3} + 2\pi k \quad \text{или} \quad x = \frac{2\pi}{3} + 2\pi k, \quad k \in \mathbb{Z} \]
или, в градусах:
\[ x = 60^\circ + 360^\circ k, \quad x= 120^\circ + 360^\circ k, \quad k \in \mathbb{Z} \]
Если нужно, могу помочь с конкретным диапазоном или более точной формулировкой!