Конечно, давайте разберём решение каждого уравнения и упрощение выражения.
Уравнение 1: (2 \cos \left( \frac{x}{2} \right) = 1 + \cos x)
Для начала упростим правую часть уравнения. Используем формулу удвоенного угла для косинуса:
[ \cos x = 2 \cos^2 \left( \frac{x}{2} \right) - 1 ]
Теперь подставим эту формулу в уравнение:
[ 2 \cos \left( \frac{x}{2} \right) = 1 + 2 \cos^2 \left( \frac{x}{2} \right) - 1 ]
Упростим правую часть:
[ 2 \cos \left( \frac{x}{2} \right) = 2 \cos^2 \left( \frac{x}{2} \right) ]
Разделим обе части на 2:
[ \cos \left( \frac{x}{2} \right) = \cos^2 \left( \frac{x}{2} \right) ]
Перенесем всё в одну часть уравнения:
[ \cos^2 \left( \frac{x}{2} \right) - \cos \left( \frac{x}{2} \right) = 0 ]
Вынесем (\cos \left( \frac{x}{2} \right)) за скобки:
[ \cos \left( \frac{x}{2} \right) \left( \cos \left( \frac{x}{2} \right) - 1 \right) = 0 ]
Отсюда получаем два решения:
- (\cos \left( \frac{x}{2} \right) = 0)
- (\cos \left( \frac{x}{2} \right) = 1)
Рассмотрим оба случая:
(\cos \left( \frac{x}{2} \right) = 0)
[ \frac{x}{2} = \frac{\pi}{2} + \pi k \quad (k \in \mathbb{Z}) ]
[ x = \pi + 2\pi k \quad (k \in \mathbb{Z}) ]
(\cos \left( \frac{x}{2} \right) = 1)
[ \frac{x}{2} = 2\pi k \quad (k \in \mathbb{Z}) ]
[ x = 4\pi k \quad (k \in \mathbb{Z}) ]
Итак, решения уравнения:
[ x = \pi + 2\pi k \quad (k \in \mathbb{Z}) ]
[ x = 4\pi k \quad (k \in \mathbb{Z}) ]
Уравнение 2: (\sin \left( \frac{\pi}{2} - 3x \right) \cos 2x - 1 = \sin 3x \cos \left( \frac{3\pi}{2} - 2x \right))
Используем тригонометрические формулы:
- (\sin \left( \frac{\pi}{2} - \theta \right) = \cos \theta)
- (\cos \left( \frac{3\pi}{2} - \theta \right) = \sin \theta)
Подставим эти формулы:
[ \cos (3x) \cos(2x) - 1 = \sin(3x) \sin(2x) ]
Используем формулу произведения синуса и косинуса:
[ \cos(3x) \cos(2x) = \frac{1}{2} \left( \cos(x) + \cos(5x) \right) ]
[ \sin(3x) \sin(2x) = \frac{1}{2} \left( \cos(x) - \cos(5x) \right) ]
Подставим:
[ \frac{1}{2} \left( \cos(x) + \cos(5x) \right) - 1 = \frac{1}{2} \left( \cos(x) - \cos(5x) \right) ]
Умножим оба уравнения на 2, чтобы избавиться от дробей:
[ \cos(x) + \cos(5x) - 2 = \cos(x) - \cos(5x) ]
Перенесем всё в одну часть:
[ \cos(x) + \cos(5x) - 2 - \cos(x) + \cos(5x) = 0 ]
[ 2 \cos(5x) - 2 = 0 ]
[ \cos(5x) = 1 ]
Рассмотрим, когда (\cos(5x) = 1):
[ 5x = 2\pi k \quad (k \in \mathbb{Z}) ]
[ x = \frac{2\pi k}{5} \quad (k \in \mathbb{Z}) ]
Итак, решения уравнения:
[ x = \frac{2\pi k}{5} \quad (k \in \mathbb{Z}) ]
Упрощение выражения: (\frac{\sin A - \sin 3A}{\cos A - \cos A} \cdot (1 - \cos 4A))
Сначала упростим числитель:
[ \sin 3A = 3 \sin A - 4 \sin^3 A ]
[ \sin A - \sin 3A = \sin A - (3 \sin A - 4 \sin^3 A) = -2 \sin A + 4 \sin^3 A ]
Теперь знаменатель:
[ \cos A - \cos A = 0 ]
Выражение принимает вид:
[ \frac{-2 \sin A + 4 \sin^3 A}{0} \cdot (1 - \cos 4A) ]
На этом этапе видно, что знаменатель равен нулю, что делает выражение неопределённым (деление на ноль невозможно). Поэтому выражение не имеет смысла в данной форме.