Краткое пояснение: Для решения тригонометрических уравнений применяем основные тригонометрические тождества и формулы двойных углов.
Поскольку в задании представлен большой список уравнений, я приведу пример решения одного из них, а остальные уравнения можно решить по аналогии.
Рассмотрим уравнение 8.1: 4sin²x - sin2x = 3
Шаг 1: Преобразуем уравнение, используя формулу двойного угла sin2x = 2sinxcosx.
4sin²x - 2sinxcosx = 3
Шаг 2: Перенесем все члены в одну сторону:
4sin²x - 2sinxcosx - 3 = 0
Шаг 3: Используем основное тригонометрическое тождество sin²x + cos²x = 1, чтобы выразить 3 как 3(sin²x + cos²x):
4sin²x - 2sinxcosx - 3(sin²x + cos²x) = 0
Шаг 4: Раскроем скобки и упростим:
4sin²x - 2sinxcosx - 3sin²x - 3cos²x = 0
sin²x - 2sinxcosx - 3cos²x = 0
Шаг 5: Разделим обе части уравнения на cos²x (предполагая, что cosx ≠ 0):
tan²x - 2tanx - 3 = 0
Шаг 6: Сделаем замену t = tanx, тогда уравнение примет вид:
t² - 2t - 3 = 0
Шаг 7: Решим квадратное уравнение относительно t. Дискриминант D = (-2)² - 4*1*(-3) = 4 + 12 = 16. Корни:
t₁ = (2 + √16) / 2 = (2 + 4) / 2 = 3
t₂ = (2 - √16) / 2 = (2 - 4) / 2 = -1
Шаг 8: Вернемся к замене tanx = t:
tanx = 3 или tanx = -1
Шаг 9: Найдем решения для x:
x = arctan(3) + πn, где n ∈ Z
x = arctan(-1) + πk = -π/4 + πk, где k ∈ Z
Ответ: x = arctan(3) + \(\pi\)n, x = -\(\frac{\pi}{4}\) + \(\pi\)k, где n, k ∈ Z