Sve ti je u redu do pred sâm kraj, tj. do kvadratne jednačine s tangensom. Treba da dobiješ da ta kvadratna jednačina nema rešenja, tj. da je jedino rešenje ovog zadatka [inlmath]\sin x=\cos x[/inlmath], tj. [inlmath]x=\frac{\pi}{4}+k\pi[/inlmath].
Da ova rešenja kvadratne jednačine ne valjaju, možeš se uveriti njihovim uvrštavanjem u početnu jednačinu, [inlmath]\sin2x+\mathrm{tg}\:x=2[/inlmath].
Kada bi bilo [inlmath]\mathrm{tg}\:x=-1[/inlmath] (prvo rešenje koje si dobio), tada bi, uvrštavanjem tangensa u početnu jednačinu, imao [inlmath]\sin2x-1=2[/inlmath], tj. [inlmath]\sin2x=3[/inlmath], a znamo da se sinus mora nalaziti u intervalu [inlmath]\left[-1,1\right][/inlmath], dakle, rešenje je netačno.
Kada bi bilo [inlmath]\mathrm{tg}\:x=2[/inlmath] (drugo rešenje koje si dobio), tada bi, uvrštavanjem tangensa u početnu jednačinu, imao [inlmath]\sin2x+2=2[/inlmath], tj. [inlmath]\sin2x=0[/inlmath], tj. [inlmath]x=\frac{k\pi}{2}[/inlmath], za koje je [inlmath]\mathrm{tg}\:x=0[/inlmath] ili nije definisan, a ne [inlmath]\mathrm{tg}\:x=2[/inlmath]. Kontradikcija.
Znači, rešenja kvadratne jednačine ne valjaju.
Ne znam koju si kvadratnu jednačinu dobio, ali ona treba da glasi [inlmath]t^2-t+2=0[/inlmath] (gde je [inlmath]t=\mathrm{tg}\:x[/inlmath]) i ona nema rešenja, jer joj je diskriminanta manja od nule.
Inače, pre deljenja sa [inlmath]\cos^2x[/inlmath] radi svođenja na tu kvadratnu jednačinu, potrebno je samo naglasiti da, pošto [inlmath]\mathrm{tg}\:x[/inlmath] mora biti definisan, tada [inlmath]\cos x[/inlmath] ne može biti nula, pa je deljenje njegovim kvadratom dozvoljeno obaviti.
Kada si došao do ovog koraka,
Sinisa je napisao:a drugo sam nasao sto sam obije strane podjelio sa [inlmath]\cos x-\sin x[/inlmath] i sve ovo u zagradama izmnozio
tj. do
[dispmath]\sin x\cos x+\sin^2x=2[/dispmath]
mogao si onda lepo sve to da izraziš preko dvostrukog ugla, koristeći [inlmath]2\sin x\cos x=\sin2x[/inlmath] i [inlmath]\sin^2x=\frac{1-\cos2x}{2}[/inlmath],
[dispmath]\left.\frac{1}{2}\sin2x+\frac{1-\cos2x}{2}=2\quad\right/\cdot2\\
\sin2x+1-\cos2x=4\\
\sin2x-\cos2x=3[/dispmath]
Pošto se i sinus i kosinus nalaze u intervalu [inlmath]\left[-1,1\right][/inlmath], to znači da njihova razlika ne može biti veća od [inlmath]2[/inlmath], a ovde smo dobili da je njihova razlika [inlmath]3[/inlmath], iz čega odmah vidimo da ova jednačina nema rešenja.
Evo još jednog načina (ne kažem da je mnogo jednostavniji od ovog tvog).
Kad si došao do koraka
Sinisa je napisao:onda sam izvukao [inlmath]\sin x[/inlmath] ispred zagrade a u zagradi mi je ostalo [inlmath]2\cos^2x+1[/inlmath]
a to je jednako [inlmath]\cos2x+2=2\cos^2x+1[/inlmath]
i dobio [inlmath]\sin x\left(\cos2x+2\right)=2\cos x[/inlmath], podelimo obe strane sa [inlmath]\sin x[/inlmath] (naravno, prethodno se uverivši da [inlmath]\sin x[/inlmath] ne može biti jednako nuli):
[dispmath]\cos2x+2=2\mathrm{ctg}\:x[/dispmath]
Pošto je leva strana jednačine uvek veća od nule (štaviše, uvek je veća ili jednaka [inlmath]1[/inlmath]), mora biti pozitivna i desna strana, što znači da se [inlmath]x[/inlmath] može nalaziti jedino u [inlmath]I[/inlmath] ili u [inlmath]III[/inlmath] kvadrantu. Uz postavljanje ovog uslova, možemo kvadrirati obe strane:
[dispmath]\cos^22x+4\cos2x+4=4\mathrm{ctg}^2x[/dispmath]
Pošto nam na levoj strani jednačine figuriše samo [inlmath]2x[/inlmath], izrazićemo i desnu stranu preko [inlmath]2x[/inlmath]. Kako na desnoj strani imamo kvadrat kotangensa, to nam je zgodno da možemo primeniti formulu [inlmath]\mathrm{ctg}^2\alpha=\frac{1+\cos2\alpha}{1-\cos2\alpha}[/inlmath]:
[dispmath]\left.\cos^22x+4\cos2x+4=4\frac{1+\cos2x}{1-\cos2x}\quad\right/\cdot\left(1-\cos2x\right)\\
\left(\cos^22x+4\cos2x+4\right)\left(1-\cos2x\right)=4+4\cos2x[/dispmath]
Smena [inlmath]\cos2x=t[/inlmath],
[dispmath]\left(t^2+4t+4\right)\left(1-t\right)=4+4t\\
-t^3-3t^2+\cancel4=\cancel4+4t\\
t^3+3t^2+4t=0\\
t\left(t^2+3t+4\right)=0\\
t=0\quad\lor\quad t^2+3t+4=0[/dispmath]
Kvadratna jednačina [inlmath]t^2+3t+4=0[/inlmath] nema rešenja (diskriminanta joj je manja od nule), tako da ostaje samo [inlmath]\cos2x=0[/inlmath], tj. [inlmath]x=\frac{\pi}{4}+\frac{k\pi}{2}[/inlmath]. Zbog prethodno postavljenog uslova da [inlmath]x[/inlmath] može biti samo u [inlmath]I[/inlmath] ili u [inlmath]III[/inlmath] kvadrantu, rešenje se svodi na [inlmath]x=\frac{\pi}{4}+k\pi[/inlmath].