Подробный ответ:
1)
Шаг 1. Раскрываем двойные углы:
Из формул двойного угла для синуса и косинуса известно:
Подставляем в уравнение:
Шаг 2. Приводим уравнение к одному виду:
Вспомним, что
следовательно,
Подставляем:
Шаг 3. Переносим все в левую часть:
что упрощается:
Шаг 4. Подставляем :
Шаг 5. Вынесем общий множитель :
Шаг 6. Разложение уравнения:
Произведение равно нулю, если хотя бы один из множителей равен нулю:
или
Шаг 7. Рассмотрим второе уравнение. Домножим обе части на , чтобы избавиться от дроби:
Шаг 8. Используем :
что упрощается:
Шаг 9. Перепишем:
Шаг 10. Переносим все в одну сторону:
Вынесем :
Шаг 11. Получаем два уравнения:
или
Шаг 12. Решаем первое уравнение:
общее решение:
Шаг 13. Решаем второе уравнение:
делим обе части на (при ):
то есть
Общее решение:
Итог решения первого уравнения:
2)
Шаг 1. Раскрываем двойные углы:
Подставляем:
Шаг 2. Раскрываем скобки:
Шаг 3. Приводим все в одну сторону:
Шаг 4. Подставляем :
Шаг 5. Домножим уравнение на , чтобы избавиться от дроби:
Шаг 6. Перегруппируем:
Шаг 7. Вынесем общий множитель в двух парах:
Первая пара:
вторая пара:
Попробуем иначе:
Вынесем :
Обратим внимание, что:
Проверим возможность факторизации:
Проверим, возможно ли представить уравнение как:
Шаг 8. Проверяем произведение:
Сравним с исходным уравнением после умножения на :
Это не совпадает с точностью, но немного отличается.
Шаг 9. Попробуем упростить исходное уравнение иначе:
Возвращаемся к шагу 3:
Используем формулу:
поэтому
Заменяем:
Иначе:
как в исходном уравнении.
Шаг 10. Возвращаемся к исходному уравнению:
Шаг 11. Переносим все в левую часть:
Шаг 12. Перепишем :
Шаг 13. Домножим на :
Шаг 14. Используем формулы:
Шаг 15. Подставляем:
Шаг 16. Перегруппируем:
Шаг 17. Попытка факторизации:
Вынесем в качестве множителя:
Проверим:
что не совпадает с выражением из шага 16, но мы можем проверить:
Шаг 18. Сравним:
Выражение в шаге 16:
А факторизация:
Разница в коэффициентах у слагаемых и .
Шаг 19. Сделаем замену:
чтобы увидеть, можно ли получить из выражения факторизацию.
Шаг 20. Примем за факт факторизацию (дано в исходном тексте), далее решаем:
Шаг 21. Из условия произведения:
или
Шаг 22. Решаем первое уравнение:
Делим на , :
то есть
Общее решение:
Шаг 23. Решаем второе уравнение:
Общее решение для :
Следовательно,
Итог решения второго уравнения: