Для решения уравнения (\sin^2 x - 2\sin x - 3 = 0) используем замену переменной. Обозначим (y = \sin x). Тогда уравнение примет вид:
[ y^2 - 2y - 3 = 0. ]
Это квадратное уравнение, которое можно решить с помощью дискриминанта. Формула для дискриминанта (D) следующая:
[ D = b^2 - 4ac, ]
где (a = 1), (b = -2), (c = -3).
Подставим значения:
[ D = (-2)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-3) = 4 + 12 = 16. ]
Так как дискриминант положительный, уравнение имеет два действительных корня. Найдём их по формуле:
[ y_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}. ]
Подставим наши значения:
[ y_{1,2} = \frac{2 \pm \sqrt{16}}{2} = \frac{2 \pm 4}{2}. ]
Таким образом, получаем два корня:
[ y_1 = \frac{2 + 4}{2} = 3, ]
[ y_2 = \frac{2 - 4}{2} = -1. ]
Теперь вернёмся к переменной (\sin x).
(\sin x = 3): Поскольку значения функции (\sin x) находятся в диапазоне от -1 до 1, (\sin x = 3) не имеет решений в области действительных чисел.
(\sin x = -1): Это уравнение имеет решение. Функция синуса равна -1 в точке (x = \frac{3\pi}{2} + 2k\pi), где (k) — целое число.
Таким образом, решение уравнения (\sin^2 x - 2\sin x - 3 = 0) в действительных числах:
[ x = \frac{3\pi}{2} + 2k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}. ]