Рассмотрим решение двух уравнений по очереди.
Уравнение 1:
[ \tan \left( \frac{\pi (x+3)}{3} \right) = -\sqrt{3} ]
Для начала вспомним, что тангенс угла ( \theta ) равен (-\sqrt{3}) в двух случаях:
[ \theta = -\frac{\pi}{3} + \pi n \quad \text{или} \quad \theta = \frac{2\pi}{3} + \pi n ]
где ( n ) — целое число.
Заменим (\theta) на (\frac{\pi (x+3)}{3}):
[ \frac{\pi (x+3)}{3} = -\frac{\pi}{3} + \pi n ]
[ \frac{\pi (x+3)}{3} = \frac{2\pi}{3} + \pi n ]
Рассмотрим оба случая.
Случай 1:
[ \frac{\pi (x+3)}{3} = -\frac{\pi}{3} + \pi n ]
Умножим обе части уравнения на 3/π:
[ x + 3 = -1 + 3n ]
[ x = -1 - 3 + 3n ]
[ x = 3n - 4 ]
Случай 2:
[ \frac{\pi (x+3)}{3} = \frac{2\pi}{3} + \pi n ]
Умножим обе части уравнения на 3/π:
[ x + 3 = 2 + 3n ]
[ x = 2 + 3n - 3 ]
[ x = 3n - 1 ]
Теперь у нас есть два семейства решений:
[ x = 3n - 4 ]
[ x = 3n - 1 ]
Нас интересует наибольший отрицательный корень. Рассмотрим оба семейства решений для различных значений ( n ).
Для ( x = 3n - 4 ):
Если ( n = -1 ), то ( x = 3(-1) - 4 = -3 - 4 = -7 ).
Для ( x = 3n - 1 ):
Если ( n = -1 ), то ( x = 3(-1) - 1 = -3 - 1 = -4 ).
Таким образом, наибольший отрицательный корень из двух семейств решений:
[ x = -4 ]
Уравнение 2:
[ \cos \left( \frac{\pi (4x-4)}{3} \right) = \frac{1}{2} ]
Вспомним, что косинус угла равен ( \frac{1}{2} ) в двух случаях:
[ \theta = \frac{\pi}{3} + 2\pi k \quad \text{или} \quad \theta = -\frac{\pi}{3} + 2\pi k ]
где ( k ) — целое число.
Заменим (\theta) на (\frac{\pi (4x-4)}{3}):
[ \frac{\pi (4x-4)}{3} = \frac{\pi}{3} + 2\pi k ]
[ \frac{\pi (4x-4)}{3} = -\frac{\pi}{3} + 2\pi k ]
Рассмотрим оба случая.
Случай 1:
[ \frac{\pi (4x-4)}{3} = \frac{\pi}{3} + 2\pi k ]
Умножим обе части уравнения на 3/π:
[ 4x - 4 = 1 + 6k ]
[ 4x = 5 + 6k ]
[ x = \frac{5 + 6k}{4} ]
Случай 2:
[ \frac{\pi (4x-4)}{3} = -\frac{\pi}{3} + 2\pi k ]
Умножим обе части уравнения на 3/π:
[ 4x - 4 = -1 + 6k ]
[ 4x = 3 + 6k ]
[ x = \frac{3 + 6k}{4} ]
Итак, у нас есть два семейства решений:
[ x = \frac{5 + 6k}{4} ]
[ x = \frac{3 + 6k}{4} ]
Итог:
Для первого уравнения наибольший отрицательный корень ( x = -4 ).
Для второго уравнения решения записаны в виде:
[ x = \frac{5 + 6k}{4} ]
[ x = \frac{3 + 6k}{4} ]
Подставлять конкретные значения ( k ) для нахождения нужного корня в рамках второго уравнения не требуется, так как задача была сконцентрирована на первом уравнении.