Упр.1601 ГДЗ Алимов 10-11 класс (Алгебра)
$$\frac{2\sin x}{\cos x-\cos 3x}-\frac{1}{3}=4\sin^2\left(x+\frac{\pi}{4}\right)$$
$$\frac{2\sin x}{\cos x-\cos 3x}-\frac13=4\sin^2\left(x+\frac{\pi}{4}\right)$$
Используем формулы:
$$\cos x-\cos 3x=-2\sin\frac{x+3x}{2}\sin\frac{x-3x}{2}=2\sin 2x\sin x,$$
$$4\sin^2\left(x+\frac{\pi}{4}\right)=4\cdot\frac{1-\cos\left(2x+\frac{\pi}{2}\right)}{2}=2(1+\sin 2x).$$
Тогда уравнение принимает вид
$$\frac{2\sin x}{2\sin 2x\sin x}-\frac13=2(1+\sin 2x),$$
то есть
$$\frac{1}{\sin 2x}-\frac13=2(1+\sin 2x).$$
Перенесём всё в одну сторону и умножим на $$3\sin 2x$$:
$$3-\sin 2x-3\sin 2x(2+2\sin 2x)=0,$$
$$3-\sin 2x-6\sin 2x-6\sin^2 2x=0,$$
$$6\sin^2 2x+7\sin 2x-3=0.$$
Обозначим $$y=\sin 2x$$. Тогда
$$6y^2+7y-3=0.$$
Найдём корни:
$$D=7^2-4\cdot 6\cdot(-3)=49+72=121,$$
$$y_{1,2}=\frac{-7\pm 11}{12}.$$
Получаем:
$$y_1=\frac13,\qquad y_2=-\frac32.$$
Так как $$\sin 2x\in[-1;1],$$ значение $$-\frac32$$ не подходит. Значит,
$$\sin 2x=\frac13.$$
Тогда
$$2x=(-1)^n\arcsin\frac13+\pi n,\qquad n\in\mathbb Z,$$
откуда
$$x=\frac{(-1)^n}{2}\arcsin\frac13+\frac{\pi n}{2},\qquad n\in\mathbb Z.$$
Проверим область допустимых значений: знаменатель не должен обращаться в нуль, то есть
$$\cos x-\cos 3x\ne 0.$$
При найденных значениях $$x$$ это условие выполняется, так как $$\sin 2x=\frac13\ne 0.$$
Ответ
$$x=\frac{(-1)^n}{2}\arcsin\frac13+\frac{\pi n}{2},\qquad n\in\mathbb Z.$$







