Давайте разберем ваше уравнение ( 4\sin^2x - 3 = 0 ) и решим его с применением формулы понижения степени.
Шаг 1. Перепишем уравнение
Начнем с приведения уравнения к более простому виду:
[
4\sin^2x - 3 = 0
]
Добавим ( 3 ) к обеим сторонам:
[
4\sin^2x = 3
]
Разделим все на ( 4 ):
[
\sin^2x = \frac{3}{4}.
]
Шаг 2. Применяем формулу понижения степени
Формула понижения степени для синуса выглядит следующим образом:
[
\sin^2x = \frac{1 - \cos(2x)}{2}.
]
Подставим эту формулу в уравнение вместо ( \sin^2x ):
[
\frac{1 - \cos(2x)}{2} = \frac{3}{4}.
]
Шаг 3. Упростим уравнение
Умножим обе стороны на ( 2 ), чтобы избавиться от дроби:
[
1 - \cos(2x) = \frac{3}{2}.
]
Вычтем ( 1 ) из обеих сторон:
[
-\cos(2x) = \frac{3}{2} - 1.
]
[
-\cos(2x) = \frac{1}{2}.
]
Умножим обе стороны на ( -1 ):
[
\cos(2x) = -\frac{1}{2}.
]
Шаг 4. Решим уравнение для ( 2x )
Теперь нужно решить уравнение:
[
\cos(2x) = -\frac{1}{2}.
]
Косинус равен ( -\frac{1}{2} ) в две точки на окружности: во втором и третьем квадрантах. Это соответствует следующим углам:
[
2x = \pi - \frac{\pi}{3} \quad \text{и} \quad 2x = \pi + \frac{\pi}{3}.
]
Упростим:
[
2x = \frac{2\pi}{3} \quad \text{и} \quad 2x = \frac{4\pi}{3}.
]
Так как косинус — периодическая функция, общий вид решений будет:
[
2x = \frac{2\pi}{3} + 2\pi n \quad \text{и} \quad 2x = \frac{4\pi}{3} + 2\pi n, \quad n \in \mathbb{Z}.
]
Шаг 5. Найдем ( x )
Теперь разделим все на ( 2 ), чтобы выразить ( x ):
[
x = \frac{\pi}{3} + \pi n \quad \text{и} \quad x = \frac{2\pi}{3} + \pi n, \quad n \in \mathbb{Z}.
]
Ответ
Общий вид решения:
[
x = \frac{\pi}{3} + \pi n \quad \text{или} \quad x = \frac{2\pi}{3} + \pi n, \quad n \in \mathbb{Z}.
]