Для решения данного уравнения, начнем с его упрощения. Уравнение имеет следующий вид:
1+cot2(x)4⋅cot(x)+sin2(2x)+1=0
Сначала упростим дробь в левой части уравнения, используя тождество cot2(x)=csc2(x)−1:
1+cot2(x)4⋅cot(x)=csc2(x)4⋅cot(x)
Теперь заметим, что csc(x)=sin(x)1, поэтому:
csc2(x)4⋅cot(x)=4⋅cot(x)⋅sin2(x)
Теперь мы можем заменить это упрощенное выражение в исходном уравнении:
4⋅cot(x)⋅sin2(x)+sin2(2x)+1=0
Теперь рассмотрим второе слагаемое, sin2(2x). Используя тождество sin(2x)=2sin(x)cos(x), мы можем переписать sin2(2x) следующим образом:
sin2(2x)=(2sin(x)cos(x))2=4sin2(x)cos2(x)
Теперь у нас есть следующее уравнение:
4⋅cot(x)⋅sin2(x)+4sin2(x)cos2(x)+1=0
Теперь факторизуем уравнение, выделив общий множитель 4sin2(x):
4sin2(x)⋅(cot(x)+cos2(x))+1=0
Теперь мы можем решить это уравнение относительно sin(x):
4sin2(x)⋅(cot(x)+cos2(x))+1=0
4sin2(x)⋅cot(x)+4sin2(x)⋅cos2(x)+1=0
4sin2(x)⋅cot(x)+4sin2(x)⋅(1−sin2(x))+1=0
4sin2(x)⋅cot(x)+4sin2(x)−4sin4(x)+1=0
Теперь мы видим, что у нас есть квадратное уравнение относительно sin(x):
4sin2(x)−4sin4(x)+4sin2(x)cot(x)+1=0
4sin2(x)(1−sin2(x))+4sin2(x)cot(x)+1=0
4sin2(x)[1−sin2(x)+cot(x)]+1
0
0