Для решения уравнения (4 \sin^2 x + \sin x - 5 = 0) можно использовать замену переменной. Пусть (y = \sin x). Тогда уравнение принимает вид:
[4y^2 + y - 5 = 0.]
Это квадратное уравнение относительно (y). Решим его с помощью дискриминанта. Формула дискриминанта для квадратного уравнения (ay^2 + by + c = 0) такова:
[D = b^2 - 4ac,]
где (a = 4), (b = 1), (c = -5).
Подставим значения:
[D = 1^2 - 4 \cdot 4 \cdot (-5) = 1 + 80 = 81.]
Поскольку дискриминант положителен, уравнение имеет два различных вещественных корня. Найдем их по формуле:
[y_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}.]
Подставим значения:
[y_{1,2} = \frac{-1 \pm \sqrt{81}}{8} = \frac{-1 \pm 9}{8}.]
Таким образом, получаем два корня:
[y_1 = \frac{8}{8} = 1,]
[y_2 = \frac{-10}{8} = -\frac{5}{4}.]
Теперь вернемся к переменной (\sin x).
Для (y_1 = 1): (\sin x = 1). Это происходит, когда (x = \frac{\pi}{2} + 2k\pi), где (k) — целое число.
Для (y_2 = -\frac{5}{4}): Этот корень не имеет смысла в контексте синуса, так как синус принимает значения только в диапазоне ([-1, 1]). Поэтому (\sin x = -\frac{5}{4}) не имеет решений.
Таким образом, общее решение уравнения (4 \sin^2 x + \sin x - 5 = 0) будет:
[x = \frac{\pi}{2} + 2k\pi,]
где (k) — целое число.