Подробный ответ:
Дано уравнение:
где — некоторое число.
Шаг 1. Разложение выражения с четвёртыми степенями
Воспользуемся приёмом введения и вычитания одного и того же слагаемого, чтобы применить известные формулы:
Это равносильно
Шаг 2. Используем формулу квадрата суммы:
поэтому
а
Таким образом
Шаг 3. Записываем исходное уравнение с подстановкой:
Шаг 4. Переносим в левую часть:
Шаг 5. Выражаем произведение через :
Из формулы двойного угла
значит
следовательно
Шаг 6. Подставляем в уравнение:
Шаг 7. Умножаем обе части на 2:
то есть
Шаг 8. Используем формулу косинуса двойного угла для :
Заменяем :
Шаг 9. Подставляем в уравнение:
Шаг 10. Умножаем обе части на 2:
Шаг 11. Переносим в правую часть:
откуда
Шаг 12. Решаем уравнение для :
Общее решение уравнения
где , имеет вид
Подставляем , :
Шаг 13. Выражаем :
Шаг 14. Определяем допустимый диапазон для
Так как
то
Добавляем 3 ко всем частям неравенства:
Делим на 4:
Итог:
Допустимые значения числа :
Общий вид решения :