а) Решите уравнение \(\sin\left(-2x + \dfrac{\pi}{2}\right) - \sin(4\pi - x) = 0\).
б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие отрезку \(\left[-\dfrac{7\pi}{2};\ -2\pi\right]\).
Пункт а
Первое слагаемое: \(-2x + \dfrac{\pi}{2} = \dfrac{\pi}{2} - 2x\), и по формуле приведения
\[\sin\left(\frac{\pi}{2} - 2x\right) = \cos 2x = 1 - 2\sin^2 x.\]
Второе слагаемое: период синуса равен \(2\pi\), поэтому \(\sin(4\pi - x) = \sin(-x) = -\sin x\). Подставляем:
\[1 - 2\sin^2 x + \sin x = 0.\]
Это квадратное уравнение относительно \(\sin x\); разложим левую часть на множители:
\[(1 - \sin x)(2\sin x + 1) = 0 \quad\Longrightarrow\quad \sin x = 1 \quad\text{или}\quad \sin x = -\frac{1}{2},\]
\[x = \frac{\pi}{2} + 2\pi k;\quad x = -\frac{\pi}{6} + 2\pi k;\quad x = -\frac{5\pi}{6} + 2\pi k, \qquad k\in\mathbb{Z}.\]
Обратите внимание: уравнение \(\sin x = 1\) даёт всего одну серию, а не две — синус достигает единицы в одной точке окружности.
Пункт б
Отрезок \(\left[-\dfrac{7\pi}{2};\ -2\pi\right]\) имеет длину \(\dfrac{3\pi}{2}\). Отбросим два полных оборота: точке \(-\dfrac{7\pi}{2}\) отвечает угол \(\dfrac{\pi}{2}\), точке \(-2\pi\) — начало отсчёта.
На дугу попадают три точки:
\[-\frac{7\pi}{2} \ \text{(левый конец, он же корень серии}\ \tfrac{\pi}{2}+2\pi k), \qquad -\frac{17\pi}{6}, \qquad -\frac{13\pi}{6}.\]
Правый конец \(-2\pi\) корнем не является: там \(\sin x = 0\).
Ответ: а) \(\dfrac{\pi}{2} + 2\pi k;\ -\dfrac{\pi}{6} + 2\pi k;\ -\dfrac{5\pi}{6} + 2\pi k,\ k\in\mathbb{Z}\); б) \(-\dfrac{7\pi}{2};\ -\dfrac{17\pi}{6};\ -\dfrac{13\pi}{6}\).