Trigonometric Equation
1. Дано рівняння: $$2\sin^4 x - 2\cos^4 x - 1 = 0$$ у проміжку $$[-\pi, \pi]$$.
2. Використаємо формулу різниці квадратів: $$a^2 - b^2 = (a-b)(a+b)$$.
3. Помітимо, що $$\sin^4 x - \cos^4 x = (\sin^2 x)^2 - (\cos^2 x)^2 = (\sin^2 x - \cos^2 x)(\sin^2 x + \cos^2 x)$$.
4. Оскільки $$\sin^2 x + \cos^2 x = 1$$, перепишемо рівняння як:
$$2(\sin^2 x - \cos^2 x) - 1 = 0$$.
5. З формули подвійного кута: $$\cos 2x = \cos^2 x - \sin^2 x$$, отже
$$\sin^2 x - \cos^2 x = -\cos 2x$$.
6. Підставимо це у рівняння:
$$2(-\cos 2x) - 1 = 0 \Rightarrow -2\cos 2x - 1 = 0$$
7. Вирішуємо:
$$-2\cos 2x = 1 \Rightarrow \cos 2x = -\frac{1}{2}$$.
8. Знайдемо всі значення $$2x$$ в межах $$[-2\pi, 2\pi]$$, адже $$x \in [-\pi, \pi]$$:
$$2x = \pm \frac{2\pi}{3} + 2k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}$$.
9. Ділимо на 2:
$$x = \pm \frac{\pi}{3} + k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}$$.
10. Підберемо значення $$x$$ в проміжку $$[-\pi, \pi]$$:
Коли $$k=0$$: $$x = \pm \frac{\pi}{3}$$;
коли $$k=1$$: $$x = \frac{\pi}{3} + \pi = \frac{4\pi}{3}$$ (поза межами);
коли $$k=-1$$: $$x = -\frac{\pi}{3} - \pi = -\frac{4\pi}{3}$$ (поза межами).
Отже, розв'язки:
$$x = -\frac{\pi}{3}, \frac{\pi}{3}$$.
Відповідь: $$x = \pm \frac{\pi}{3}$$ у проміжку $$[-\pi, \pi]$$.