Bình phương hai vế, ta có:
$-x^2+3x+2=5x^2-1\\\Leftrightarrow 6x^2-3x-3=0\\\Leftrightarrow 2x^2-x-1=0\\\Leftrightarrow \left[\begin{array}{l}x=1\,\,\mbox{(nhận)}\\x=-\dfrac{1}{2}\,\,\mbox{(nhận)}\end{array}\right.$
Vậy: tập nghiệm của phương trình đã cho là $S=\left\{-\frac{1}2;\,1\right\}$