Конечно, я помогу вам решить данное уравнение. Давайте начнем.
У вас есть уравнение:
sin2x−2sinxcosx=3cos2x.
Давайте попробуем упростить его, используя тригонометрические тождества. Первое тождество, которое может нам помочь, это тождество для двойного угла:
sin2x=21−cos2x,
cos2x=21+cos2x.
Подставим эти выражения в наше уравнение:
21−cos2x−2sinxcosx=23(1+cos2x).
Умножим все части уравнения на 2, чтобы избавиться от дробей:
1−cos2x−4sinxcosx=3+3cos2x.
Теперь попробуем выразить $\cos 2x$ через $\sin x$ и $\cos x$:
cos2x=cos2x−sin2x=21+cos2x−21−cos2x=22cos2x=cos2x.
Теперь у нас есть уравнение:
1−cos2x−4sinxcosx=3+3cos2x.
Перенесем все члены на одну сторону:
−4sinxcosx−3cos2x+cos2x=3−1.
−4sinxcosx−2cos2x=2.
−2cos2x(2sinx+1)=2.
cos2x(2sinx+1)=−1.
Теперь мы видим, что $\cos 2x \neq 0$ (так как иначе левая сторона станет равной 0), следовательно, можно поделить обе стороны на $\cos 2x$:
2sinx+1=−cos2x1.
2sinx+1=−sec2x.
Теперь выразим $\sec 2x$ через $\sin x$ и $\cos x$:
sec2x=cos2x1=2cos2x−11=2(1−sin2x)−11=1−2sin2x1.
Подставляем это значение обратной секансы обратно в уравнение:
2sinx+1=−1−2sin2x1.
Умножаем обе стороны на $1 - 2\sin^2x$:
(2sinx+1)(1−2sin2x)=−1.
2sinx(1−2sin2x)+(1−2sin2x)=−1.
2sinx−4sin3x+1−2sin2x=−1.
−4sin3x−2sin2x+2sinx+2=0.
−2sinx(2sin2x+1−sinx)+2=0.
На этом этапе можно заметить, что $\sin \left(\frac{\pi}{6}\right) = \frac{1}{2}$, и подставив это значение, уравнение станет верным: