Краткое пояснение: Сначала решим тригонометрическое уравнение, используя основное тригонометрическое тождество, а затем отберем корни, принадлежащие заданному промежутку.
а) Решение уравнения:
- Выразим sin²x через cosx, используя основное тригонометрическое тождество: \(sin^2x = 1 - cos^2x\).
- Подставим в уравнение: \(1 - cos^2x + cosx + 1 = 0\).
- Преобразуем: \(-cos^2x + cosx + 2 = 0\).
- Умножим на -1: \(cos^2x - cosx - 2 = 0\).
- Сделаем замену: \(t = cosx\), тогда уравнение примет вид: \(t^2 - t - 2 = 0\).
- Решим квадратное уравнение: \(D = (-1)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-2) = 1 + 8 = 9\).
- Найдем корни: \(t_1 = \frac{1 + \sqrt{9}}{2} = \frac{1 + 3}{2} = 2\), \(t_2 = \frac{1 - \sqrt{9}}{2} = \frac{1 - 3}{2} = -1\).
- Вернемся к замене: \(cosx = 2\) (не имеет решений, так как \(|cosx| \le 1\)), \(cosx = -1\).
- Решение уравнения \(cosx = -1\): \(x = \pi + 2\pi n, n \in Z\).
б) Отбор корней на промежутке (9; 12):
- Найдем, каким значениям n принадлежат корни на заданном промежутке: \(9 < \pi + 2\pi n < 12\).
- Разделим все части неравенства на \(\pi\): \(\frac{9}{\pi} < 1 + 2n < \frac{12}{\pi}\).
- Приближенно: \(\frac{9}{3.14} < 1 + 2n < \frac{12}{3.14}\) или \(2.87 < 1 + 2n < 3.82\).
- Вычтем 1: \(1.87 < 2n < 2.82\).
- Разделим на 2: \(0.935 < n < 1.41\).
- Единственное целое значение n, удовлетворяющее этому неравенству: \(n = 1\).
- Найдем корень: \(x = \pi + 2\pi \cdot 1 = 3\pi\).
Ответ: а) \(x = \pi + 2\pi n, n \in Z\); б) \(3\pi\)