Question Number 15471 by Mr easymsn last updated on 10/Jun/17
Answered by sma3l2996 last updated on 10/Jun/17
$$\left({a}\right) \\ $$$$\mathrm{2}{sin}\left({x}\right){cos}\left({x}\right)+{sinx}=\mathrm{1}−\mathrm{2}{cos}^{\mathrm{2}} {x}−{cosx} \\ $$$${sin}\left({x}\right)\left(\mathrm{2}{cos}\left({x}\right)+\mathrm{1}\right)=\mathrm{1}−\mathrm{2}{cos}^{\mathrm{2}} {x}−{cosx} \\ $$$${let}\:{cosx}={t} \\ $$$$\sqrt{\mathrm{1}−{t}^{\mathrm{2}} }\left(\mathrm{2}{t}+\mathrm{1}\right)=\mathrm{1}−\mathrm{2}{t}^{\mathrm{2}} −{t} \\ $$$$\left(\mathrm{1}−{t}^{\mathrm{2}} \right)\left(\mathrm{2}{t}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} =\left(\mathrm{1}−\mathrm{2}{t}^{\mathrm{2}} −{t}\right)^{\mathrm{2}} \\ $$$$\left(\mathrm{1}−{t}^{\mathrm{2}} \right)\left(\mathrm{4}{t}^{\mathrm{2}} +\mathrm{4}{t}+\mathrm{1}\right)=\left({t}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} \left(−\mathrm{2}{t}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} \\ $$$$\left(\mathrm{1}−{t}\right)\left(\mathrm{1}+{t}\right)\left(\mathrm{4}{t}^{\mathrm{2}} +\mathrm{4}{t}+\mathrm{1}\right)=\left({t}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{4}{t}^{\mathrm{2}} −\mathrm{4}{t}+\mathrm{1}\right) \\ $$$$\left(\mathrm{1}−{t}\right)\left(\mathrm{4}{t}^{\mathrm{2}} +\mathrm{4}{t}+\mathrm{1}\right)=\left({t}+\mathrm{1}\right)\left(\mathrm{4}{t}^{\mathrm{2}} −\mathrm{4}{t}+\mathrm{1}\right) \\ $$$$\mathrm{4}{t}^{\mathrm{2}} +\mathrm{4}{t}+\mathrm{1}−\mathrm{4}{t}^{\mathrm{3}} −\mathrm{4}{t}^{\mathrm{2}} −{t}=\mathrm{4}{t}^{\mathrm{3}} −\mathrm{4}{t}^{\mathrm{2}} +{t}+\mathrm{4}{t}^{\mathrm{2}} −\mathrm{4}{t}+\mathrm{1} \\ $$$$−\mathrm{4}{t}^{\mathrm{3}} +\mathrm{3}{t}=\mathrm{4}{t}^{\mathrm{3}} −\mathrm{3}{t} \\ $$$${t}\left(\mathrm{8}{t}^{\mathrm{2}} −\mathrm{6}\right)=\mathrm{0}\Leftrightarrow{t}=\mathrm{0}\:\:\:{or}\:\:\:{t}^{\mathrm{2}} =\frac{\mathrm{3}}{\mathrm{4}} \\ $$$${t}=\mathrm{0}\:{or}\:\:{t}=\frac{\underset{−} {+}\sqrt{\mathrm{3}}}{\mathrm{2}} \\ $$$${x}=\frac{\underset{−} {+}\pi}{\mathrm{2}}\:\:,\:\underset{−} {+}\frac{\pi}{\mathrm{6}}\:,\:\underset{−} {+}\frac{\mathrm{5}\pi}{\mathrm{6}} \\ $$$$\left({b}\right) \\ $$$$\mathrm{2}{sin}^{\mathrm{2}} {x}+{sin}^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{2}{x}\right)−\mathrm{2}=\mathrm{0} \\ $$$$\mathrm{2}{sin}^{\mathrm{2}} {x}+\mathrm{4}{sin}^{\mathrm{2}} \left({x}\right){cos}^{\mathrm{2}} \left({x}\right)−\mathrm{2}=\mathrm{0} \\ $$$${sin}^{\mathrm{2}} {x}+\mathrm{2}{sin}^{\mathrm{2}} {x}\left(\mathrm{1}−{sin}^{\mathrm{2}} {x}\right)−\mathrm{1}=\mathrm{0} \\ $$$${sin}^{\mathrm{2}} {x}+\mathrm{2}{sin}^{\mathrm{2}} {x}−\mathrm{2}{sin}^{\mathrm{4}} {x}−\mathrm{1}=\mathrm{0} \\ $$$$\mathrm{2}{sin}^{\mathrm{4}} {x}−\mathrm{3}{sin}^{\mathrm{2}} {x}+\mathrm{1}=\mathrm{0}\:\Leftrightarrow\:\left({sin}^{\mathrm{2}} {x}−\mathrm{1}\right)\left(\mathrm{2}{sin}^{\mathrm{2}} {x}−\mathrm{1}\right)=\mathrm{0} \\ $$$${sin}^{\mathrm{2}} {x}=\mathrm{1}\:\:{or}\:\:{sin}^{\mathrm{2}} {x}=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}} \\ $$$${sinx}=\underset{−} {+}\mathrm{1}\:\:{or}\:{sinx}=\underset{−} {+}\frac{\sqrt{\mathrm{2}}}{\mathrm{2}} \\ $$$${x}=\underset{−} {+}\frac{\pi}{\mathrm{2}}\:,\:\underset{−} {+}\frac{\pi}{\mathrm{4}}\:,\:\underset{−} {+}\frac{\mathrm{3}\pi}{\mathrm{4}} \\ $$$$\left({c}\right) \\ $$$$\mathrm{3}{sinx}+\sqrt{\mathrm{3}{cosx}}=\mathrm{3} \\ $$$$\sqrt{\mathrm{3}{cosx}}=\mathrm{3}\left(\mathrm{1}−{sinx}\right) \\ $$$$\mathrm{3}{cosx}=\mathrm{9}\left(\mathrm{1}+{sin}^{\mathrm{2}} {x}−\mathrm{2}{sinx}\right)=\mathrm{9}\left(\mathrm{2}−{cos}^{\mathrm{2}} {x}−\mathrm{2}{sinx}\right) \\ $$$${cosx}=\mathrm{6}−\mathrm{3}{cos}^{\mathrm{2}} {x}−\mathrm{6}{sinx} \\ $$$$\mathrm{3}{cos}^{\mathrm{2}} {x}+{cosx}−\mathrm{6}=−\mathrm{6}{sinx} \\ $$$${let}\:\:{t}={cosx} \\ $$$$\mathrm{3}{t}^{\mathrm{2}} +{t}−\mathrm{6}=−\mathrm{6}\sqrt{\mathrm{1}−{t}^{\mathrm{2}} } \\ $$$$\left(\mathrm{3}{t}^{\mathrm{2}} +{t}−\mathrm{6}\right)^{\mathrm{2}} =\mathrm{36}−\mathrm{36}{t}^{\mathrm{2}} \\ $$$$\mathrm{9}{t}^{\mathrm{4}} +\mathrm{6}{t}^{\mathrm{2}} \left({t}−\mathrm{6}\right)+{t}^{\mathrm{2}} −\mathrm{12}{t}+\mathrm{36}=\mathrm{36}−\mathrm{36}{t}^{\mathrm{2}} \\ $$$$\mathrm{9}{t}^{\mathrm{4}} +\mathrm{6}{t}^{\mathrm{3}} −\mathrm{36}{t}^{\mathrm{2}} +{t}^{\mathrm{2}} −\mathrm{12}{t}=−\mathrm{36}{t}^{\mathrm{2}} \\ $$$$\mathrm{9}{t}^{\mathrm{4}} +\mathrm{6}{t}^{\mathrm{3}} +{t}^{\mathrm{2}} −\mathrm{12}{t}=\mathrm{0} \\ $$$${t}\left(\mathrm{9}{t}^{\mathrm{3}} +\mathrm{6}{t}^{\mathrm{2}} +{t}−\mathrm{12}\right)=\mathrm{0} \\ $$$$ \\ $$
Commented by myintkhaing last updated on 11/Jun/17
$${cos}\:\mathrm{2}{x}\:=\:\mathrm{2}\:{cos}^{\mathrm{2}} \:{x}\:−\mathrm{1} \\ $$