Конечно, давайте решим это уравнение.
Уравнение, которое нужно решить, выглядит так:
[ \cos 2x + 0.5 = \cos^2 x ]
Для начала, вспомним некоторые тригонометрические тождества:
- (\cos 2x = 2\cos^2 x - 1)
- (\cos^2 x = \frac{1 + \cos 2x}{2})
Но в данном случае нам нужно использовать первое тождество.
Подставим тождество (\cos 2x = 2\cos^2 x - 1) в уравнение:
[ 2\cos^2 x - 1 + 0.5 = \cos^2 x ]
Упростим это:
[ 2\cos^2 x - 1 + 0.5 = \cos^2 x ]
[ 2\cos^2 x - 0.5 = \cos^2 x ]
Теперь перенесем все к одной части уравнения:
[ 2\cos^2 x - \cos^2 x - 0.5 = 0 ]
[ \cos^2 x - 0.5 = 0 ]
Решим это уравнение относительно (\cos x):
[ \cos^2 x = 0.5 ]
[ \cos x = \pm \sqrt{0.5} ]
[ \cos x = \pm \frac{\sqrt{2}}{2} ]
Теперь найдем все значения (x), удовлетворяющие этим условиям на интервале ([-2\pi; -\frac{\pi}{2}]).
Для (\cos x = \frac{\sqrt{2}}{2}):
[ x = \pm\frac{\pi}{4} + 2k\pi ]
Для (\cos x = -\frac{\sqrt{2}}{2}):
[ x = \pm\frac{3\pi}{4} + 2k\pi ]
Теперь найдем все значения (x), принадлежащие отрезку ([-2\pi; -\frac{\pi}{2}]).
Для (\cos x = \frac{\sqrt{2}}{2}):
[ x = -\frac{\pi}{4} ]
Для (\cos x = \frac{\sqrt{2}}{2}) с учетом (2k\pi):
[ x = -\frac{\pi}{4} - 2\pi = -\frac{9\pi}{4} ] (не входит в отрезок ([-2\pi; -\frac{\pi}{2}]))
Для (\cos x = -\frac{\sqrt{2}}{2}):
[ x = -\frac{3\pi}{4} ]
Для (\cos x = -\frac{\sqrt{2}}{2}) с учетом (2k\pi):
[ x = -\frac{3\pi}{4} - 2\pi = -\frac{11\pi}{4} ] (не входит в отрезок ([-2\pi; -\frac{\pi}{2}]))
Таким образом, все корни уравнения, принадлежащие отрезку ([-2\pi; -\frac{\pi}{2}]), это:
[ x = -\frac{\pi}{4}, -\frac{3\pi}{4} ]
Ответ:
[ x = -\frac{\pi}{4}, -\frac{3\pi}{4} ]