Question Number 87488 by jagoll last updated on 04/Apr/20
$$\mathrm{sin}\:^{\mathrm{4}} \mathrm{x}\:+\:\mathrm{sin}\:^{\mathrm{4}} \left(\mathrm{x}+\frac{\pi}{\mathrm{4}}\right)\:=\:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}} \\ $$$$\mathrm{x}\:\in\:\left[\:\mathrm{0},\mathrm{2}\pi\:\right]\: \\ $$
Commented by john santu last updated on 05/Apr/20
$$\left(\mathrm{2sin}^{\mathrm{2}} \:\mathrm{x}\right)^{\mathrm{2}} +\left(\mathrm{2sin}^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{x}+\frac{\pi}{\mathrm{4}}\right)\right)^{\mathrm{2}} =\:\mathrm{1}\: \\ $$$$\left(\mathrm{1}−\mathrm{cos}\:\mathrm{2x}\right)^{\mathrm{2}} +\:\left(\mathrm{1}−\mathrm{cos}\:\left(\mathrm{2x}+\frac{\pi}{\mathrm{2}}\right)\right)^{\mathrm{2}} =\mathrm{1} \\ $$$$\left(\mathrm{1}−\mathrm{cos}\:\mathrm{2x}\right)^{\mathrm{2}} \:+\:\left(\mathrm{1}+\mathrm{sin}\:\mathrm{2x}\right)^{\mathrm{2}} \:=\:\mathrm{1} \\ $$$$\mathrm{1}−\mathrm{2cos}\:\mathrm{2x}\:+\mathrm{cos}\:^{\mathrm{2}} \:\mathrm{2x}+\mathrm{1}+\mathrm{2sin}\:\mathrm{2x}\:+\mathrm{sin}\:^{\mathrm{2}} \:\mathrm{2x}\:=\:\mathrm{1} \\ $$$$\mathrm{2sin}\:\mathrm{2x}−\mathrm{2cos}\:\mathrm{2x}\:=\:−\mathrm{2} \\ $$$$\mathrm{cos}\:\mathrm{2x}−\mathrm{sin}\:\mathrm{2x}\:=\:\mathrm{1}\: \\ $$$$\mathrm{cos}\:\left(\mathrm{2x}+\frac{\pi}{\mathrm{4}}\right)\:=\:\frac{\mathrm{1}}{\:\sqrt{\mathrm{2}}}\:=\:\mathrm{cos}\:\frac{\pi}{\mathrm{4}} \\ $$$$\Rightarrow\mathrm{2x}\:=\:−\frac{\pi}{\mathrm{4}}\:\pm\:\frac{\pi}{\mathrm{4}}+\mathrm{2}\pi\mathrm{n}\:,\:\mathrm{n}\:\in\mathbb{Z} \\ $$$$\Rightarrow\:\mathrm{x}\:=\:−\frac{\pi}{\mathrm{8}}\:\pm\:\frac{\pi}{\mathrm{8}}\:+\:\pi\mathrm{n}\: \\ $$$$\left(+\right)\:\Rightarrow\:\mathrm{x}\:=\:\mathrm{0},\:\pi\:,\mathrm{2}\pi \\ $$$$\left(−\right)\Rightarrow\mathrm{x}\:=\:−\frac{\pi}{\mathrm{4}}+\pi\mathrm{n}\:;\:\mathrm{x}\:=\:\frac{\mathrm{3}\pi}{\mathrm{4}},\:\frac{\mathrm{7}\pi}{\mathrm{4}} \\ $$$$ \\ $$
Answered by mind is power last updated on 04/Apr/20
$${sin}\left({x}+\frac{\pi}{\mathrm{4}}\right)=\frac{\sqrt{\mathrm{2}}}{\mathrm{2}}\left({sin}\left({x}\right)+{cos}\left({x}\right)\right) \\ $$$${sin}^{\mathrm{2}} \left({x}+\frac{\pi}{\mathrm{4}}\right)=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\left(\mathrm{1}+{sin}\left(\mathrm{2}{x}\right)\right) \\ $$$${sin}^{\mathrm{4}} \left({x}+\frac{\pi}{\mathrm{4}}\right)=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}}\left(\mathrm{1}+{sin}^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{2}{x}\right)+\mathrm{2}{sin}\left(\mathrm{2}{x}\right)\right) \\ $$$$\Leftrightarrow{sin}^{\mathrm{4}} \left({x}\right)+\frac{\mathrm{2}{sin}\left(\mathrm{2}{x}\right)+{sin}^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{2}{x}\right)}{\mathrm{4}}=\mathrm{0} \\ $$$$\Leftrightarrow{sin}\left({x}\right)\left(\mathrm{4}{sin}^{\mathrm{3}} \left({x}\right)+\mathrm{4}{cos}\left({x}\right)+\mathrm{4}{sin}\left({x}\right){cos}^{\mathrm{2}} \left({x}\right)\right)=\mathrm{0} \\ $$$$\Leftrightarrow\mathrm{4}{sin}\left({x}\right)\left({sin}\left({x}\right)+{cos}\left({x}\right)\right)=\mathrm{0} \\ $$$$\Rightarrow\mathrm{4}\sqrt{\mathrm{2}}{sin}\left({x}\right){sin}\left({x}+\frac{\pi}{\mathrm{4}}\right)=\mathrm{0} \\ $$$${x}\in\left\{\mathrm{0},\pi,\mathrm{2}\pi,\frac{\mathrm{3}\pi}{\mathrm{4}},\frac{\mathrm{7}\pi}{\mathrm{4}}\right\} \\ $$
Answered by TANMAY PANACEA. last updated on 04/Apr/20
$$\left(\frac{\mathrm{1}−{cos}\mathrm{2}{x}}{\mathrm{2}}\right)^{\mathrm{2}} +\left(\frac{\mathrm{1}−{cos}\left(\frac{\pi}{\mathrm{2}}+\mathrm{2}{x}\right)}{\mathrm{2}}\right)^{\mathrm{2}} =\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}} \\ $$$$\frac{\mathrm{1}−\mathrm{2}{cos}\mathrm{2}{x}+{cos}^{\mathrm{2}} \mathrm{2}{x}}{\mathrm{4}}+\left(\frac{\mathrm{1}+{sin}\mathrm{2}{x}}{\mathrm{2}}\right)^{\mathrm{2}} =\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}} \\ $$$$\mathrm{1}−\mathrm{2}{cos}\mathrm{2}{x}+{cos}^{\mathrm{2}} \mathrm{2}{x}+\mathrm{1}+\mathrm{2}{sin}\mathrm{2}{x}+{sin}^{\mathrm{2}} \mathrm{2}{x}=\mathrm{1} \\ $$$$\mathrm{3}−\mathrm{2}{cos}\mathrm{2}{x}+\mathrm{2}{sin}\mathrm{2}{x}=\mathrm{1} \\ $$$$\mathrm{1}−{cos}\mathrm{2}{x}+{sin}\mathrm{2}{x}=\mathrm{0} \\ $$$$\mathrm{1}=\left({cos}\mathrm{2}{x}−{sin}\mathrm{2}{x}\right)^{\mathrm{2}} \\ $$$$\mathrm{1}=\mathrm{1}−{sin}\mathrm{4}{x} \\ $$$${sin}\mathrm{4}{x}=\mathrm{0}={sin}\mathrm{0}\rightarrow{x}=\mathrm{0} \\ $$$$ \\ $$$$ \\ $$$$ \\ $$