При каком значении параметра k пара уравнений равносильна? ​

Есть несколько путей - например, с выделением полного квадрата или через дискриминант.

1. Выделение полного квадрата
Прибавим и вычтем 4:
x^2 - 4x + 4 - 4 - 30 = 0
Заметим, что x^2 - 4x + 4 = (x - 2)^2, приведем подобные:
(x - 2)^2 - 34 = 0
(x - 2)^2 = 34
Извлекаем корень (я его обозначаю sqrt):
x - 2 = +- sqrt(34)
x = 2 +- sqrt(34)

2. Дискриминант.
Если есть уравнение ax^2 + bx + c = 0, то дискриминант вычисляется по формуле D = b^2 - 4ac, и решение (если D>0) имеет вид x = (-b +- sqrt(D))/2a.
a = 1, b = -4, c = -30.
D = 16 + 120 = 136 = 4 * 34
x = (4 +- sqrt(4 * 34))/2
Можно вынести 4 из под знака корня и сократить на 2:
x = (4 +- 2sqrt(34))/2 = 2 +- sqrt(34)

3. Дискриминант/4
Если уравнение имеет вид ax^2 + 2bx + c = 0, то можно вычислить D* = D/4 = b^2 - ac, решение будет выглядеть так: x = (-b +- sqrt(D*))/a
D* = 4 + 30 = 34
x = (2 +- sqrt(34))/1 = 2 +- sqrt(34)
Последний удобен, если старший коэффициент равен 1 или коэффициент при x чётный.

ответ. x = 2 +- sqrt(34).

1) рассмотрим сначала первый корень:

1.1 распишем синус двойного угла, вынесем 4 за скобки

1.2 единицу распишем по основному тригонометрическому тождеству как 1 = sin²a + cos²a

1.3 в скобках можно собрать формулу (а - б)² = а² + б² - 2аб

1.4 помним о том, что корень извлекается по модулю

1.5 так как по условию дано, что угол находится в 4 четверти, в которой синус отрицательный, а косинус положительный, то раскрываем модуль со знаком плюс

2) рассмотрим второй корень:

2.1 вынесем 2 за скобки и распишем косинус двойного угла

2.2 единицу распишем по основному тригонометрическому тождеству и приведем подобные слагаемые

2.3 корень извлекается по модулю, косинус раскрываем с +

3) переписываем то, что получилось, приводим подобные слагаемые