А) Для решения уравнения sin2x = 2sinx + sin(x + 3π/2) + 1 начнем с преобразования каждого члена:
Преобразуем sin2x:
[\sin 2x = 2 \sin x \cos x]
Преобразуем sin(x + 3π/2):
[\sin(x + 3\pi/2) = \cos(x + \pi) = -\cos x]
(используем формулу сдвига и свойство четности косинуса).
Таким образом, уравнение принимает вид:
[2 \sin x \cos x = 2 \sin x - \cos x + 1]
Для упрощения выражения, переносим все в одну сторону:
[2 \sin x \cos x - 2 \sin x + \cos x - 1 = 0]
Обозначим ( \sin x = s ) и ( \cos x = c ), тогда получим:
[2sc - 2s + c - 1 = 0]
Выражаем ( c ) через ( s ):
[c = \frac{1 - 2s}{2s + 1}]
Так как ( c^2 + s^2 = 1 ), подставляем и решаем уравнение:
[\left(\frac{1 - 2s}{2s + 1}\right)^2 + s^2 = 1]
Это уравнение можно решить численно или алгебраически, но проще вернуться к исходным переменным и рассмотреть возможные значения ( \sin x ) и ( \cos x ), которые упростят уравнение.
б) Исходя из предположения, что уравнение имеет решения, найдем корни, лежащие на интервале ([-4\pi; -\frac{5\pi}{2}]).
Поскольку синус и косинус имеют период (2\pi), поведение функции на каждом интервале длиной (2\pi) будет повторяться. Найдем корни для одного интервала и затем сдвинем их на (2\pi k), где (k) - целое число такое, что корень окажется в заданном интервале.
Предположим, (x = -\pi) (условно, один из корней на интервале ([0; 2\pi])):
[\sin(-\pi) = 0, \cos(-\pi) = -1]
Проверяем подстановкой в исходное уравнение:
[2 \cdot 0 \cdot (-1) - 0 + (-1) - 1 = -2 \neq 0]
Поскольку аналитическое решение на этом этапе становится сложным, логично использовать численные методы или графический анализ для определения корней. При ручном анализе или в условиях экзамена можно проверить стандартные точки (такие как (x = -\frac{5\pi}{2}, -4\pi)) для удовлетворения исходному уравнению. Если таковые найдены, можно проверить их и взять другие точки, кратные (\pi/2), в рассматриваемом интервале.