Для решения уравнения (\cos 6x + \cos 2x = 0) можно воспользоваться тригонометрическими тождествами. Давайте разберем решение шаг за шагом.
Шаг 1: Применение тригонометрических тождеств
Одно из полезных тригонометрических тождеств для косинуса разности углов:
[
\cos A + \cos B = 2 \cos \left(\frac{A + B}{2}\right) \cos \left(\frac{A - B}{2}\right)
]
Применим это тождество к нашему уравнению:
[
\cos 6x + \cos 2x = 2 \cos \left(\frac{6x + 2x}{2}\right) \cos \left(\frac{6x - 2x}{2}\right)
]
Это преобразуется в:
[
2 \cos 4x \cos 2x = 0
]
Шаг 2: Решение полученного уравнения
Уравнение (2 \cos 4x \cos 2x = 0) равно нулю, если хотя бы один из множителей равен нулю. Таким образом, мы получаем два отдельных уравнения:
- (\cos 4x = 0)
- (\cos 2x = 0)
Уравнение 1: (\cos 4x = 0)
Косинус равен нулю в точках (\frac{\pi}{2} + k\pi), где (k) — целое число. Поэтому:
[
4x = \frac{\pi}{2} + k\pi
]
Решая это уравнение для (x), получаем:
[
x = \frac{\pi}{8} + \frac{k\pi}{4}
]
где (k) — целое число.
Уравнение 2: (\cos 2x = 0)
Аналогично, из (\cos 2x = 0) имеем:
[
2x = \frac{\pi}{2} + m\pi
]
где (m) — целое число. Решая для (x), получаем:
[
x = \frac{\pi}{4} + \frac{m\pi}{2}
]
где (m) — целое число.
Заключение
Объединяя решения из обоих уравнений, мы получаем два набора решений:
- (x = \frac{\pi}{8} + \frac{k\pi}{4}), где (k) — целое число.
- (x = \frac{\pi}{4} + \frac{m\pi}{2}), где (m) — целое число.
Это и будет общее решение исходного уравнения (\cos 6x + \cos 2x = 0).