Чтобы решить уравнение 4sin^2 x = cos^2 x, следуем следующим шагам:
- Используем тригонометрическую идентичность: Мы знаем, что sin^2 x + cos^2 x = 1. Это позволяет нам выразить cos^2 x через sin^2 x. Запишем:
- Подставим это выражение в уравнение: Теперь заменим cos^2 x в нашем уравнении:
- Соберем все слагаемые с sin^2 x в одну сторону: Переносим sin^2 x в левую часть уравнения:
- 4sin^2 x + sin^2 x = 1.
- 5sin^2 x = 1.
- Решим уравнение относительно sin^2 x: Делим обе стороны на 5:
- Находим sin x: Чтобы найти sin x, извлекаем квадратный корень из обеих сторон:
- Упростим корень: Мы можем записать это как:
- Находим углы x: Теперь нам нужно найти значения x, для которых sin x = √5/5 и sin x = -√5/5. Учитывая, что синус положителен в 1 и 2 четверти, а отрицателен в 3 и 4 четверти, мы можем записать:
- x = arcsin(√5/5) + 2kπ, k ∈ Z (первый квадрант),
- или x = π - arcsin(√5/5) + 2kπ, k ∈ Z (второй квадрант),
- или x = arcsin(-√5/5) + 2kπ, k ∈ Z (третий квадрант),
- или x = π - arcsin(-√5/5) + 2kπ, k ∈ Z (четвертый квадрант).
Таким образом, мы нашли все решения уравнения 4sin^2 x = cos^2 x. Не забудьте проверить, что найденные значения x удовлетворяют исходному уравнению.