Заменим cos²x на 1 - sin²x:
\[ 3(1 - \sin^2 x) - 2\sin x - 2 = 0 \]
\[ 3 - 3\sin^2 x - 2\sin x - 2 = 0 \]
\[ -3\sin^2 x - 2\sin x + 1 = 0 \]
\[ 3\sin^2 x + 2\sin x - 1 = 0 \]
Пусть \(t = \sin x\). Тогда:
\[ 3t^2 + 2t - 1 = 0 \]
Найдем корни квадратного уравнения:
\[ t_{1,2} = \frac{-2 \pm \sqrt{2^2 - 4 \cdot 3 \cdot (-1)}}{2 \cdot 3} = \frac{-2 \pm \sqrt{4 + 12}}{6} = \frac{-2 \pm \sqrt{16}}{6} = \frac{-2 \pm 4}{6} \]
\[ t_1 = \frac{-2 + 4}{6} = \frac{2}{6} = \frac{1}{3} \]
\[ t_2 = \frac{-2 - 4}{6} = \frac{-6}{6} = -1 \]
Теперь вернемся к замене \(t = \sin x\):
Решения:
Это однородное уравнение второй степени. Разделим обе части на cos²x (при условии, что cos x ≠ 0).
Если cos x = 0, то x = \(\frac{\pi}{2} + \pi k\). Тогда sin²x = 1. Подставим в уравнение: 5(1) - 3(±1)(0) - 2(0) = 5 ≠ 0. Значит, cos x ≠ 0.
\[ 5\frac{\sin^2 x}{\cos^2 x} - 3\frac{\sin x \cos x}{\cos^2 x} - 2\frac{\cos^2 x}{\cos^2 x} = 0 \]
\[ 5\tan^2 x - 3\tan x - 2 = 0 \]
Пусть \(u = \tan x\). Тогда:
\[ 5u^2 - 3u - 2 = 0 \]
Найдем корни квадратного уравнения:
\[ u_{1,2} = \frac{-(-3) \pm \sqrt{(-3)^2 - 4 \cdot 5 \cdot (-2)}}{2 \cdot 5} = \frac{3 \pm \sqrt{9 + 40}}{10} = \frac{3 \pm \sqrt{49}}{10} = \frac{3 \pm 7}{10} \]
\[ u_1 = \frac{3 + 7}{10} = \frac{10}{10} = 1 \]
\[ u_2 = \frac{3 - 7}{10} = \frac{-4}{10} = -\frac{2}{5} \]
Теперь вернемся к замене \(u = \tan x\):
Решения: