4. Решение уравнений:
-
\[ 2\sin \frac{x}{2} = 1 - \cos x \]
- Используем формулу косинуса двойного угла:
\[ \cos x = 1 - 2\sin^2 \frac{x}{2} \]
- Подставляем в уравнение:
\[ 2\sin \frac{x}{2} = 1 - (1 - 2\sin^2 \frac{x}{2}) \]
\[ 2\sin \frac{x}{2} = 1 - 1 + 2\sin^2 \frac{x}{2} \]
\[ 2\sin \frac{x}{2} = 2\sin^2 \frac{x}{2} \]
- Переносим все в одну сторону:
\[ 2\sin^2 \frac{x}{2} - 2\sin \frac{x}{2} = 0 \]
- Выносим общий множитель:
\[ 2\sin \frac{x}{2} (\sin \frac{x}{2} - 1) = 0 \]
- Это уравнение распадается на два:
-
\[ 2\sin \frac{x}{2} = 0 \]
\[ \sin \frac{x}{2} = 0 \]
\[ \frac{x}{2} = \pi k, k \in \mathbb{Z} \]
\[ x = 2\pi k, k \in \mathbb{Z} \]
-
\[ \sin \frac{x}{2} - 1 = 0 \]
\[ \sin \frac{x}{2} = 1 \]
\[ \frac{x}{2} = \frac{\pi}{2} + 2\pi n, n \in \mathbb{Z} \]
\[ x = \pi + 4\pi n, n \in \mathbb{Z} \]
-
\[ \cos(\frac{3\pi}{2} + x) \cos 3x - \cos(\pi - x) \sin 3x = -1 \]
- Упрощаем выражения:
-
\[ \cos(\frac{3\pi}{2} + x) = \sin x \]
(косинус переходит в синус, знак положительный в 4-й четверти)
-
\[ \cos(\pi - x) = -\cos x \]
(косинус отрицательный во 2-й четверти)
- Подставляем в уравнение:
\[ \sin x \cos 3x - (- \cos x) \sin 3x = -1 \]
\[ \sin x \cos 3x + \cos x \sin 3x = -1 \]
- Используем формулу синуса суммы:
\[ \sin(A+B) = \sin A \cos B + \cos A \sin B \]
\[ \sin(x + 3x) = -1 \]
\[ \sin(4x) = -1 \]
- Находим значения:
\[ 4x = \frac{3\pi}{2} + 2\pi k, k \in \mathbb{Z} \]
\[ x = \frac{3\pi}{8} + \frac{\pi k}{2}, k \in \mathbb{Z} \]
Ответ: 1)
\[ x = 2\pi k \] и
\[ x = \pi + 4\pi n, k, n \in \mathbb{Z} \]; 2)
\[ x = \frac{3\pi}{8} + \frac{\pi k}{2}, k \in \mathbb{Z} \]