Question

Решить уравнение sin^1993x+cos^1993x=1

Answer 1

Произведём некоторые оценки.
Прежде всего, помним об ограниченности синуса и косинуса.
-1 <= sin x <= 1, -1 <= cos x <= 1
Эти оценки позволяют нам сказать, что sin^1993 x <= sin^2 x, cos^1993 x <= cos^2 x(что очевидно).
Что будет, если я оба неравенства сложу?
sin^1993 x + cos^1993 x <= sin^2 x + cos^2 x = 1
То есть, всегда выполняется неравенство <=1 левой части уравнения, и лишь иногда достигается равенство единице. Это наш случай. очевидно, что это бывает, когда

sin^1993 x = sin^2 x
cos^1993x = cos^2 x
Это система.
Теперь решаем по отдельности каждое из уравнений системы.
sin^1993 x - sin^2 x = 0
sin^2 x (sin^1991 x - 1) = 0
Уравнение распадается на два:
sin^2 x = 0                    или                        sin^1991 x = 1
sin x = 0                                                    sin x = 1
x = пиn                                                      x = пи/2 + 2пиk

Решаем второе уравнение.
cos^1993 x - cos^2 x = 0
cos^2 x (cos^1991 x - 1) = 0
Уравнение распадается на два:
cos x = 0                                  или                            cos x = 1
x = пи/2 + пиl                                                             x = 2пиm
Здесь я предполагаю, что n,k,l,m - целые числа.

Теперь осталось лишь пересечь решения обоих уравнений системы.
x1 = 2пиn
x2 = пи/2 + 2пиk
Это и будет решением исходного уравнения.