برای حل معادله \( \sin^4 x + \cos^4 x = 1 \):
ابتدا رابطهی زیر را در نظر میگیریم:
\[
\sin^2 x + \cos^2 x = 1
\]
برای حل معادله \(\sin^4 x + \cos^4 x = 1\)، از تساوی زیر استفاده میکنیم:
\[
\sin^4 x + \cos^4 x = (\sin^2 x + \cos^2 x)^2 - 2\sin^2 x \cos^2 x
\]
با توجه به:
\[
(\sin^2 x + \cos^2 x) = 1 \implies (\sin^2 x + \cos^2 x)^2 = 1
\]
پس:
\[
1 - 2\sin^2 x \cos^2 x = 1
\]
این معادله به صورت زیر ساده میشود:
\[
2\sin^2 x \cos^2 x = 0
\]
که به ما میگوید:
\[
\sin^2 x \cos^2 x = 0
\]
بنابراین، یا \(\sin x = 0\) یا \(\cos x = 0\).
حل اینها به ترتیب:
1. \(\sin x = 0 \implies x = k\pi\) برای \(k \in \mathbb{Z}\)
2. \(\cos x = 0 \implies x = \frac{(2k+1)\pi}{2}\) برای \(k \in \mathbb{Z}\)
بنابراین گزینهها \(k\pi\) و \(\frac{(2k+1)\pi}{2}\) درست هستند.
گزینه صحیح بسته به اینکه \(k\) چیست میتواند یکی از این دو باشد. ولی برای گزینه های داده شده ترکیب یقینی پیدا نمیشود.