Для начала, давай преобразуем уравнение, используя тригонометрическое тождество: cos2x = 2cos²x - 1.
Тогда наше уравнение примет вид:
\[2(2\cos^2 x - 1) + 3\cos x - 2 = 0\]Раскрываем скобки и упрощаем:
\[4\cos^2 x - 2 + 3\cos x - 2 = 0\] \[4\cos^2 x + 3\cos x - 4 = 0\]Теперь сделаем замену: пусть t = cosx, тогда получим квадратное уравнение:
\[4t^2 + 3t - 4 = 0\]Решаем квадратное уравнение через дискриминант:
\[D = b^2 - 4ac = 3^2 - 4 \cdot 4 \cdot (-4) = 9 + 64 = 73\] \[t_1 = \frac{-b + \sqrt{D}}{2a} = \frac{-3 + \sqrt{73}}{8}\] \[t_2 = \frac{-b - \sqrt{D}}{2a} = \frac{-3 - \sqrt{73}}{8}\]Тогда,
\[\cos x = \frac{-3 + \sqrt{73}}{8}\] \[x = \pm \arccos\left(\frac{-3 + \sqrt{73}}{8}\right) + 2\pi n, n \in \mathbb{Z}\]Или
\[\cos x = \frac{-3 - \sqrt{73}}{8}\]Так как \(\frac{-3 - \sqrt{73}}{8} < -1\), то корней нет.
Тогда, решением будет:
\[x = \pm \arccos\left(\frac{-3 + \sqrt{73}}{8}\right) + 2\pi n, n \in \mathbb{Z}\]Находим корни, принадлежащие отрезку:
При n = 0:
\[x = \pm \arccos\left(\frac{-3 + \sqrt{73}}{8}\right)\]Оба корня не принадлежат отрезку \[\left[2\pi; \frac{7\pi}{2}\right]\]
При n = 1:
\[x = 2\pi \pm \arccos\left(\frac{-3 + \sqrt{73}}{8}\right)\]Оба корня принадлежат отрезку \[\left[2\pi; \frac{7\pi}{2}\right]\]
При n = 2:
\[x = 4\pi \pm \arccos\left(\frac{-3 + \sqrt{73}}{8}\right)\]Оба корня не принадлежат отрезку \[\left[2\pi; \frac{7\pi}{2}\right]\]