Данное уравнение:
\[ 2\sin^2\left(\frac{3\pi}{2} + x\right) = \cos x \]Воспользуемся формулой приведения \( \sin(\frac{3\pi}{2} + \alpha) = -\cos \alpha \).
Подставляем в уравнение:
\[ 2(-\cos x)^2 = \cos x \]\[ 2\cos^2 x = \cos x \]\[ 2\cos^2 x - \cos x = 0 \]\[ \cos x (2\cos x - 1) = 0 \]Отсюда получаем два случая:
Общее решение для этого случая:
\[ x = \frac{\pi}{2} + \pi k, \quad k \in \mathbb{Z} \]\( \cos x = \frac{1}{2} \)
Общее решение для этого случая:
\[ x = \pm \frac{\pi}{3} + 2\pi n, \quad n \in \mathbb{Z} \]Рассмотрим первый случай: \( x = \frac{\pi}{2} + \pi k \).
Рассмотрим второй случай: \( x = \frac{\pi}{3} + 2\pi n \).
Рассмотрим третий случай: \( x = -\frac{\pi}{3} + 2\pi n \).
Проверим также корни вида \( x = -\frac{\pi}{3} + 2\pi n \) для \( n=0 \) и \( n=1 \), чтобы быть уверенными.
Для \( n = 0 \): \( x = -\frac{\pi}{3} \) (приблизительно -1.05). Это значение находится между \( -\frac{3\pi}{2} \) (приблизительно -4.71) и \( 0 \). Следовательно, \( -\frac{\pi}{3} \) принадлежит промежутку.
Для \( n = 1 \): \( x = -\frac{\pi}{3} + 2\pi = \frac{5\pi}{3} \) (приблизительно 5.23). Это значение больше \( 0 \), поэтому не принадлежит промежутку.
Проверим корень \( x = \frac{\pi}{3} + 2\pi n \) для \( n = -1 \): \( x = \frac{\pi}{3} - 2\pi = -\frac{5\pi}{3} \) (приблизительно -5.23). Это значение меньше \( -\frac{3\pi}{2} \), поэтому не принадлежит промежутку.
Итак, корни, принадлежащие промежутку \( \left[-\frac{3\pi}{2}, 0\right] \), это: \( -\frac{3\pi}{2} \), \( -\frac{\pi}{2} \), \( -\frac{\pi}{3} \).
Ответ: а) \( x = \frac{\pi}{2} + \pi k, x = \pm \frac{\pi}{3} + 2\pi n, \quad k, n \in \mathbb{Z} \)
б) \( -\frac{3\pi}{2}, -\frac{\pi}{2}, -\frac{\pi}{3} \)