Рассмотрим уравнение ( \cos 3x = \frac{\sqrt{2}}{2} ).
Рассмотрим значение ( \frac{\sqrt{2}}{2} ) для косинуса:
Это значение косинус принимает при углах ( 45^\circ ) и ( 315^\circ ) в градусах, или ( \frac{\pi}{4} ) и ( \frac{7\pi}{4} ) в радианах.
Запишем основные решения для ( 3x ):
[
3x = \frac{\pi}{4} + 2k\pi \quad \text{и} \quad 3x = \frac{7\pi}{4} + 2k\pi,
]
где ( k ) — целое число.
Решим уравнения относительно ( x ):
[
x = \frac{\pi}{12} + \frac{2k\pi}{3} \quad \text{и} \quad x = \frac{7\pi}{12} + \frac{2k\pi}{3}
]
Объединим решения:
Таким образом, общее решение уравнения можно записать в виде:
[
x = \frac{\pi}{12} + \frac{2k\pi}{3} \quad \text{и} \quad x = \frac{7\pi}{12} + \frac{2k\pi}{3}, \quad \text{где} \quad k \in \mathbb{Z}.
]
Эти выражения представляют все возможные значения ( x ), при которых выполняется уравнение ( \cos 3x = \frac{\sqrt{2}}{2} ).