Конечно, давай решим уравнение ( \cos(2x - \frac{\pi}{4}) = -\frac{1}{2} ).
Шаг 1: Найдем общие решения для косинуса
Значение ( -\frac{1}{2} ) для функции косинуса достигается в двух точках на интервале от 0 до (2\pi):
[ \cos(\theta) = -\frac{1}{2} ]
Эти точки:
[ \theta = \frac{2\pi}{3} ]
[ \theta = \frac{4\pi}{3} ]
Так как косинус - периодическая функция с периодом (2\pi), общие решения будут:
[ \theta = \frac{2\pi}{3} + 2k\pi \quad \text{и} \quad \theta = \frac{4\pi}{3} + 2k\pi ]
где ( k ) - любое целое число.
Шаг 2: Подставим наш аргумент
В нашем случае аргументом косинуса является (2x - \frac{\pi}{4}). Следовательно, уравнение становится:
[ 2x - \frac{\pi}{4} = \frac{2\pi}{3} + 2k\pi ]
[ 2x - \frac{\pi}{4} = \frac{4\pi}{3} + 2k\pi ]
Шаг 3: Решим уравнения для (x)
Первый случай:
[ 2x - \frac{\pi}{4} = \frac{2\pi}{3} + 2k\pi ]
Добавим (\frac{\pi}{4}) к обеим частям уравнения:
[ 2x = \frac{2\pi}{3} + \frac{\pi}{4} + 2k\pi ]
Приведем к общему знаменателю:
[ 2x = \frac{8\pi}{12} + \frac{3\pi}{12} + 2k\pi ]
[ 2x = \frac{11\pi}{12} + 2k\pi ]
Разделим обе части на 2:
[ x = \frac{11\pi}{24} + k\pi ]
Второй случай:
[ 2x - \frac{\pi}{4} = \frac{4\pi}{3} + 2k\pi ]
Добавим (\frac{\pi}{4}) к обеим частям уравнения:
[ 2x = \frac{4\pi}{3} + \frac{\pi}{4} + 2k\pi ]
Приведем к общему знаменателю:
[ 2x = \frac{16\pi}{12} + \frac{3\pi}{12} + 2k\pi ]
[ 2x = \frac{19\pi}{12} + 2k\pi ]
Разделим обе части на 2:
[ x = \frac{19\pi}{24} + k\pi ]
Итоговые решения
Таким образом, общее решение уравнения ( \cos(2x - \frac{\pi}{4}) = -\frac{1}{2} ) будет:
[ x = \frac{11\pi}{24} + k\pi ]
[ x = \frac{19\pi}{24} + k\pi ]
где ( k ) - любое целое число.