Для решения уравнения (2\sin^2x + 3\cos x - 3 = 0) мы можем использовать тригонометрическое тождество (\sin^2 x = 1 - \cos^2 x). Подставим это тождество в уравнение:
[
2(1 - \cos^2 x) + 3\cos x - 3 = 0
]
Упростим выражение:
[
2 - 2\cos^2 x + 3\cos x - 3 = 0
]
[
-2\cos^2 x + 3\cos x - 1 = 0
]
Умножим уравнение на (-1), чтобы облегчить решение:
[
2\cos^2 x - 3\cos x + 1 = 0
]
Это квадратное уравнение относительно (\cos x). Обозначим (y = \cos x). Тогда уравнение становится:
[
2y^2 - 3y + 1 = 0
]
Решим это квадратное уравнение. Найдем дискриминант:
[
D = b^2 - 4ac = (-3)^2 - 4 \cdot 2 \cdot 1 = 9 - 8 = 1
]
Корни уравнения:
[
y_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{3 \pm 1}{4}
]
[
y_1 = \frac{3 + 1}{4} = 1, \quad y_2 = \frac{3 - 1}{4} = \frac{1}{2}
]
Теперь вернемся к (\cos x):
- (\cos x = 1)
- (\cos x = \frac{1}{2})
Для (\cos x = 1), имеем (x = 2\pi k), где (k) — целое число.
Для (\cos x = \frac{1}{2}), имеются решения:
[
x = \pm \frac{\pi}{3} + 2\pi k
]
где (k) — целое число.
Теперь найдем те из этих решений, которые удовлетворяют условию (\sin x < 0).
Для (\cos x = 1) ((x = 2\pi k)), (\sin x = 0). Эти решения не удовлетворяют условию (\sin x < 0).
Для (\cos x = \frac{1}{2}), (\sin x = \pm \frac{\sqrt{3}}{2}).
- (x = \frac{\pi}{3} + 2\pi k): здесь (\sin x = \frac{\sqrt{3}}{2}), что не удовлетворяет (\sin x < 0).
- (x = -\frac{\pi}{3} + 2\pi k): здесь (\sin x = -\frac{\sqrt{3}}{2}), что удовлетворяет (\sin x < 0).
Таким образом, решения, удовлетворяющие условию (\sin x < 0), имеют вид:
[
x = -\frac{\pi}{3} + 2\pi k
]
где (k) — целое число.