Чтобы решить уравнение \(2\cos^2 x + \cos x = 1\), сначала перенесем все члены в одну сторону:
\[ 2\cos^2 x + \cos x - 1 = 0. \]
Теперь это квадратное уравнение по отношению к \(\cos x\). Обозначим \(y = \cos x\). У нас получится:
\[ 2y^2 + y - 1 = 0. \]
Теперь решим это квадратное уравнение, используя формулу:
\[ y = \frac{{-b \pm \sqrt{{b^2 - 4ac}}}}{{2a}}, \]
где \(a = 2\), \(b = 1\), \(c = -1\). Подставим эти значения:
\[ y = \frac{{-1 \pm \sqrt{{1^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-1)}}}}{{2 \cdot 2}} = \frac{{-1 \pm \sqrt{{1 + 8}}}}{{4}} = \frac{{-1 \pm \sqrt{9}}}{4} = \frac{{-1 \pm 3}}{4}. \]
Это приводит к двум решениям:
- \(y_1 = \frac{{2}}{4} = \frac{1}{2}\),
- \(y_2 = \frac{{-4}}{4} = -1\).
Теперь вернемся к \(\cos x\):
- \(\cos x = \frac{1}{2}\) предполагает, что \(x = \frac{\pi}{3} + 2k\pi\) или \(x = -\frac{\pi}{3} + 2k\pi\), где \(k\) — целое число.
- \(\cos x = -1\) предполагает, что \(x = \pi + 2k\pi\), где \(k\) — целое число.
Таким образом, общее решение уравнения:
\[ x = \frac{\pi}{3} + 2k\pi, \quad x = -\frac{\pi}{3} + 2k\pi, \quad x = \pi + 2k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}. \]