Для решения уравнения:
\( \cos(2x) + \sin\left(\frac{\pi}{2} + x\right) + 1 = 0 \)
Сначала упростим выражение. Используем формулу синуса:
\(\sin\left(\frac{\pi}{2} + x\right) = \cos(x)\).
Тогда уравнение принимает вид:
\[ \cos(2x) + \cos(x) + 1 = 0. \]
Теперь используем формулу приведения для \(\cos(2x)\):
\(\cos(2x) = 2\cos^2(x) - 1\).
Подставим это в наше уравнение:
\[ 2\cos^2(x) - 1 + \cos(x) + 1 = 0, \]
что упрощается до:
\[ 2\cos^2(x) + \cos(x) = 0. \]
Вынесем общий фактор:
\[ \cos(x)(2\cos(x) + 1) = 0. \]
Это означает, что либо:
- \(\cos(x) = 0\),
- \(2\cos(x) + 1 = 0\) \(\Rightarrow \cos(x) = -\frac{1}{2}\).
Теперь решим каждое уравнение по отдельности.
- Для \(\cos(x) = 0\):
Корни этого уравнения:
\[ x = \frac{\pi}{2} + k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}. \]
- Для \(\cos(x) = -\frac{1}{2}\):
Корни этого уравнения:
\[ x = \frac{2\pi}{3} + 2k\pi \quad \text{и} \quad x = \frac{4\pi}{3} + 2k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}. \]
Теперь найдем корни в диапазоне \([-5\pi/2, -\pi]\).
1. Корни из \(\cos(x) = 0\):
Для \(k = -3\):
\[ x = \frac{\pi}{2} - 3\pi = \frac{\pi}{2} - \frac{6\pi}{2} = -\frac{5\pi}{2} \quad (\text{принадлежит отрезку}), \]
Для \(k = -2\):
\[ x = \frac{\pi}{2} - 2\pi = \frac{\pi}{2} - \frac{4\pi}{2} = -\frac{3\pi}{2} \quad (\text{принадлежит отрезку}), \]
Для \(k = -1\):
\[ x = \frac{\pi}{2} - \pi = -\frac{\pi}{2} \quad (\text{принадлежит отрезку}). \]
2. Корни из \(\cos(x) = -\frac{1}{2}\):
Для \(k = -3\):
\[ x = \frac{2\pi}{3} - 6\pi = -\frac{16\pi}{3} \quad (\text{не принадлежит отрезку}), \]
Для \(k = -2\):
\[ x = \frac{2\pi}{3} - 4\pi = -\frac{10\pi}{3} \quad (\text{не принадлежит отрезку}), \]
Для \(k = -1\):
\[ x = \frac{2\pi}{3} - 2\pi = -\frac{4\pi}{3} \quad (\text{не принадлежит отрезку}), \]
Теперь для \(k = 0\):
\[ x = \frac{2\pi}{3} \quad (\text{не принадлежит отрезку}), \]
Для второго корня:
Для \(k = -3\):
\[ x = \frac{4\pi}{3} - 6\pi = -\frac{14\pi}{3} \quad (\text{не принадлежит отрезку}), \]
Для \(k = -2\):
\[ x = \frac{4\pi}{3} - 4\pi = -\frac{8\pi}{3} \quad (\text{не принадлежит отрезку}), \]
Для \(k = -1\):
\[ x = \frac{4\pi}{3} - 2\pi = -\frac{2\pi}{3} \quad (\text{принадлежит отрезку}), \]
И для \(k = 0\):
\[ x = \frac{4\pi}{3} \quad (\text{не принадлежит отрезку}). \]
Таким образом, корни уравнения, принадлежащие отрезку \([-5\pi/2; -\pi]\):
\[ -\frac{5\pi}{2}, -\frac{3\pi}{2}, -\frac{\pi}{2}, -\frac{4\pi}{3}, -\frac{2\pi}{3}. \]