Задача по матиматике

Дано: 2m^2+mn-n^2
Должно получиться: (m+n)(2m-n)
Если в итоговом выражении раскрыть скобки и привести подобные слагаемые, получим исходное выражение. Но как в исходном выражении (и подобным ему) увидеть это преобразование?

Используя в каждом равенстве не более одного раза числа 2,3,4,5 заполни окошки так, чтобы получились верные равенства.

число ? — число ? — число ? = 7

число ? — число ? — число ? = 4

Найти все а из отрезка 0;2пи такие, что система имеет хотя бы одно решение х^2+y^2+2z(x+y+z)-sin a=0
(x+1)(sin(a/2))^2+y^2корень(х)+a^2корень(z)+sin(3a/2)=0

Первое уравнение преобразуется (x+z)^2+(y+z)^2=sin a>=0,
из второго x>=0, z>=0 откуда х+1>=1 и при положительности всех слагаемых -sin(3a/2)>=0 откуда 2пи/3<=a<=4пи/3...
Итог при равенстве sin a =0 решением является 0, пи, 2пи и у уравнения (0,0,0) -решение, а вот при неравенстве не ясно что делать, помогите, пожалуйста.