Чтобы решить уравнение (\sin\left(\frac{x}{3} - \frac{\pi}{4}\right) = -\frac{1}{2}), нам нужно найти такие значения (x), для которых данное уравнение будет верным.
Шаг 1: Основное тригонометрическое значение
Сначала вспомним, что (\sin(\theta) = -\frac{1}{2}) соответствует углу (\theta), который равен (-\frac{1}{2}) в единичной окружности. Основные значения угла для (\sin(\theta) = -\frac{1}{2}) находятся в III и IV квадрантах. В радианах эти углы:
- (\theta = \frac{7\pi}{6})
- (\theta = \frac{11\pi}{6})
Шаг 2: Общие решения
Так как синус — периодическая функция с периодом (2\pi), общее решение уравнения (\sin(\theta) = -\frac{1}{2}) будет выглядеть следующим образом:
- (\theta = \frac{7\pi}{6} + 2\pi k), где (k \in \mathbb{Z})
- (\theta = \frac{11\pi}{6} + 2\pi k), где (k \in \mathbb{Z})
Шаг 3: Подстановка и решение
Теперь подставим (\frac{x}{3} - \frac{\pi}{4} = \theta). Получаем два случая:
- (\frac{x}{3} - \frac{\pi}{4} = \frac{7\pi}{6} + 2\pi k)
- (\frac{x}{3} - \frac{\pi}{4} = \frac{11\pi}{6} + 2\pi k)
Решим каждое из этих уравнений для (x).
Случай 1:
[
\frac{x}{3} = \frac{7\pi}{6} + \frac{\pi}{4} + 2\pi k
]
Приведем к общему знаменателю:
[
\frac{x}{3} = \frac{14\pi}{12} + \frac{3\pi}{12} + 2\pi k = \frac{17\pi}{12} + 2\pi k
]
Умножим всё на 3, чтобы решить относительно (x):
[
x = \frac{51\pi}{12} + 6\pi k
]
Случай 2:
[
\frac{x}{3} = \frac{11\pi}{6} + \frac{\pi}{4} + 2\pi k
]
Приведем к общему знаменателю:
[
\frac{x}{3} = \frac{22\pi}{12} + \frac{3\pi}{12} + 2\pi k = \frac{25\pi}{12} + 2\pi k
]
Умножим всё на 3, чтобы решить относительно (x):
[
x = \frac{75\pi}{12} + 6\pi k
]
Ответ
Таким образом, общее решение исходного уравнения:
- (x = \frac{51\pi}{12} + 6\pi k)
- (x = \frac{75\pi}{12} + 6\pi k)
где (k \in \mathbb{Z}).