Краткий ответ:
Пусть , тогда:
Уравнение имеет корни при:
Значения корней уравнения при :
Значения уравнения при :
Подробный ответ:
Дано уравнение:
где — параметр, — переменная.
Шаг 1. Преобразование
Запишем в виде, удобном для дальнейших преобразований, используя сдвиги аргумента:
Это сделано для использования формул сложения и преобразования синусов.
Шаг 2. Аналогично перепишем как:
Шаг 3. Подставим преобразования в уравнение:
Шаг 4. Используем формулы для сдвигов синуса:
Однако, в первом слагаемом:
Второе слагаемое раскрываем:
Шаг 5. Применяем формулу к первому слагаемому:
Исправим: фактически .
Так как , но для удобства продолжим с исходным выражением.
В итоге:
Шаг 6. Используем формулу двойной суммы косинусов:
Применяем к :
Шаг 7. Подставляем формулы обратно в уравнение:
Шаг 8. Упрощаем выражение:
Так как , то
Итого:
Шаг 9. Вводим замену переменной:
Пусть
Тогда уравнение принимает вид квадратичного:
Шаг 10. Находим дискриминант:
Шаг 11. Находим корни уравнения:
Таким образом:
Шаг 12. Ограничения для корней
Поскольку , то
Для корней это значит:
Шаг 13. Итог по значению параметра
Корень лежит в интервале только при
Шаг 14. Решение уравнения при :
Корни:
Шаг 15. Решение уравнения при :
Корень выходит за границы , поэтому:
Итоговое решение: