а) \(\sqrt 2 \sin 2x + 4{\cos ^2}\left( {\dfrac{{3\pi }}{8} + x} \right) = 2 + \sqrt 2 .\)
Воспользуемся формулой понижения степени: \({\cos ^2}\alpha = \dfrac{{1 + \cos 2\alpha }}{2}.\)
Тогда уравнение примет вид:
\(\sqrt 2 \sin 2x + 4 \cdot \dfrac{{1 + \cos \left( {\dfrac{{3\pi }}{4} + 2x} \right)}}{2} = 2 + \sqrt 2 .\)
Воспользуемся формулой косинуса суммы:
\(\cos \left( {\alpha + \beta } \right) = \cos \beta \cos \alpha — \sin \beta \sin \alpha .\)
Тогда уравнение примет вид:
\(\sqrt 2 \sin 2x + 2 + 2\left( {\cos \dfrac{{3\pi }}{4}\cos 2x — \sin \dfrac{{3\pi }}{4}\sin 2x} \right) = 2 + \sqrt 2 \;\;\;\; \Leftrightarrow \)
\( \Leftrightarrow \;\;\;\sqrt 2 \sin 2x — \sqrt 2 \cos 2x — \sqrt 2 \sin 2x = \sqrt 2 \;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\; — \sqrt 2 \cos 2x = \sqrt 2 \;\;\;\; \Leftrightarrow \)
\( \Leftrightarrow \;\;\;\;\cos 2x = — 1\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;2x = \pi + 2\pi k\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;x = \dfrac{\pi }{2} + \pi k,\;\;\;\;k \in Z.\)
б) Отберём корни, принадлежащие отрезку \(\left[ {\pi ;\dfrac{{5\pi }}{2}} \right],\) с помощью тригонометрической окружности. Получим значения:
\(x = \dfrac{\pi }{2} + \pi = \dfrac{{3\pi }}{2};\;\;\;x = \dfrac{\pi }{2} + 2\pi = \dfrac{{5\pi }}{2}.\)
Ответ: а) \(\dfrac{\pi }{2} + \pi k,\,\,\,\,\,\,\,\,k\, \in \,Z;\)
б) \(\dfrac{{3\pi }}{2};\;\;\;\dfrac{{5\pi }}{2}.\)