برای حل این سوال، ابتدا معادلهی داده شده را بررسی میکنیم:
\[
2 \cos^4 \alpha - 1 = \cos^4 \alpha - \sin^4 \alpha
\]
برای حل آن، میتوانیم از اتحادهای مثلثاتی استفاده کنیم:
1. اتحاد جمع و تفریق مربعات:
\[
a^2 - b^2 = (a - b)(a + b)
\]
بنابراین:
\[
\cos^4 \alpha - \sin^4 \alpha = (\cos^2 \alpha - \sin^2 \alpha)(\cos^2 \alpha + \sin^2 \alpha)
\]
2. میدانیم که:
\[
\cos^2 \alpha + \sin^2 \alpha = 1
\]
بنابراین معادله ساده میشود به:
\[
\cos^4 \alpha - \sin^4 \alpha = (\cos^2 \alpha - \sin^2 \alpha) \cdot 1 = \cos^2 \alpha - \sin^2 \alpha
\]
حالا معادله را به صورت زیر ساده میکنیم:
\[
2 \cos^4 \alpha - 1 = \cos^2 \alpha - \sin^2 \alpha
\]
با استفاده از اتحاد \(\cos^2 \alpha - \sin^2 \alpha = \cos 2\alpha\) میتوانیم بگوییم:
\[
2 \cos^4 \alpha - 1 = \cos 2\alpha
\]
حال باید بررسی کنیم که آیا مقدار \(\cos^2 \alpha = \sin^2 \alpha\) باعث میشود هردو طرف برابر شوند که در صورت بررسی دقیق، باید آن را با مقادیر مختلف بررسی کنیم و صحت برابری را تأیید کنیم. این راهها به مقادیر مشخصی از \(\alpha\) یا استفاده از روشهای دیگری برای حل معادلات نیاز دارد.