Конечно, давайте решим уравнение (\cos(3x - \frac{\pi}{4}) = \frac{1}{2}) подробно.
Шаг 1: Определение общих решений
Известно, что (\cos(\theta) = \frac{1}{2}) имеет два решения в пределах одного периода (2\pi):
[
\theta = \frac{\pi}{3} + 2k\pi \quad \text{и} \quad \theta = -\frac{\pi}{3} + 2k\pi \quad \text{где} \quad k \in \mathbb{Z}
]
Шаг 2: Применение к нашему уравнению
В нашем случае (\theta = 3x - \frac{\pi}{4}). Подставим это в общие решения:
[
3x - \frac{\pi}{4} = \frac{\pi}{3} + 2k\pi \quad \text{и} \quad 3x - \frac{\pi}{4} = -\frac{\pi}{3} + 2k\pi
]
Шаг 3: Решение первого уравнения
Рассмотрим первое уравнение:
[
3x - \frac{\pi}{4} = \frac{\pi}{3} + 2k\pi
]
Добавим (\frac{\pi}{4}) к обеим частям уравнения:
[
3x = \frac{\pi}{3} + \frac{\pi}{4} + 2k\pi
]
Приведем к общему знаменателю:
[
3x = \frac{4\pi + 3\pi}{12} + 2k\pi = \frac{7\pi}{12} + 2k\pi
]
Теперь разделим обе части на 3:
[
x = \frac{7\pi}{36} + \frac{2k\pi}{3}
]
Шаг 4: Решение второго уравнения
Теперь рассмотрим второе уравнение:
[
3x - \frac{\pi}{4} = -\frac{\pi}{3} + 2k\pi
]
Добавим (\frac{\pi}{4}) к обеим частям уравнения:
[
3x = -\frac{\pi}{3} + \frac{\pi}{4} + 2k\pi
]
Приведем к общему знаменателю:
[
3x = \frac{-4\pi + 3\pi}{12} + 2k\pi = \frac{-\pi}{12} + 2k\pi
]
Теперь разделим обе части на 3:
[
x = \frac{-\pi}{36} + \frac{2k\pi}{3}
]
Итоговое решение
Таким образом, общее решение уравнения (\cos(3x - \frac{\pi}{4}) = \frac{1}{2}) будет:
[
x = \frac{7\pi}{36} + \frac{2k\pi}{3} \quad \text{и} \quad x = \frac{-\pi}{36} + \frac{2k\pi}{3} \quad \text{где} \quad k \in \mathbb{Z}
]
Это полное и подробное решение уравнения (\cos(3x - \frac{\pi}{4}) = \frac{1}{2}).