Для решения уравнения (\cos(2x) + 5\sin(x) - 3 = 0), сначала упростим его, используя известные тригонометрические тождества.
Начнем с выражения (\cos(2x)) через (\sin(x)):
[
\cos(2x) = 1 - 2\sin^2(x)
]
Подставим это в исходное уравнение:
[
1 - 2\sin^2(x) + 5\sin(x) - 3 = 0
]
Упростим уравнение:
[
-2\sin^2(x) + 5\sin(x) - 2 = 0
]
Обозначим (\sin(x) = t). Тогда наше уравнение примет вид:
[
-2t^2 + 5t - 2 = 0
]
Решим это квадратное уравнение стандартным методом. Для этого найдем его дискриминант (D):
[
D = b^2 - 4ac = 5^2 - 4 \cdot (-2) \cdot (-2) = 25 - 16 = 9
]
Теперь найдем корни уравнения:
[
t_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{-5 \pm \sqrt{9}}{2 \cdot -2} = \frac{-5 \pm 3}{-4}
]
Получаем два корня:
[
t_1 = \frac{-5 + 3}{-4} = \frac{-2}{-4} = \frac{1}{2}
]
[
t_2 = \frac{-5 - 3}{-4} = \frac{-8}{-4} = 2
]
Теперь вернемся к переменной (\sin(x)):
[
\sin(x) = \frac{1}{2} \quad \text{или} \quad \sin(x) = 2
]
Заметим, что (\sin(x) = 2) не имеет решения, так как синус функции лежит в диапазоне от (-1) до (1).
Рассмотрим оставшийся корень (\sin(x) = \frac{1}{2}). Нам нужно найти все значения (x), при которых (\sin(x) = \frac{1}{2}).
Известно, что (\sin(x) = \frac{1}{2}) при:
[
x = \frac{\pi}{6} + 2k\pi \quad \text{или} \quad x = \frac{5\pi}{6} + 2k\pi \quad \text{где } k \text{ - целое число}
]
Итак, общее решение уравнения (\cos(2x) + 5\sin(x) - 3 = 0) можно записать как:
[
x = \frac{\pi}{6} + 2k\pi \quad \text{или} \quad x = \frac{5\pi}{6} + 2k\pi \quad \text{где } k \text{ - целое число}
]