Чтобы решить уравнение \( \sin(2x + \frac{\pi}{3}) = -\frac{1}{2} \), давайте следовать пошаговым объяснениям.
Шаг 1: Найти общее решение для синуса
Знаем, что \( \sin(\theta) = -\frac{1}{2} \) происходит при следующих углах:
- \( \theta = \frac{7\pi}{6} + 2k\pi \) (где \( k \) — любое целое число)
- \( \theta = \frac{11\pi}{6} + 2k\pi \)
Шаг 2: Подставить выражение
В нашем случае \( \theta = 2x + \frac{\pi}{3} \). Это значит, что нам нужно приравнять \( 2x + \frac{\pi}{3} \) к каждому из найденных углов.
Первое уравнение:
\[ 2x + \frac{\pi}{3} = \frac{7\pi}{6} + 2k\pi \]
Второе уравнение:
\[ 2x + \frac{\pi}{3} = \frac{11\pi}{6} + 2k\pi \]
Шаг 3: Решить каждое из уравнений
Решение первого уравнения:
Изолируем \( 2x \): \[ 2x = \frac{7\pi}{6} - \frac{\pi}{3} + 2k\pi \]
Приведем дроби к общему знаменателю: \[ \frac{\pi}{3} = \frac{2\pi}{6} \quad \text{(умножаем числитель и знаменатель на 2)} \] Следовательно: \[ 2x = \frac{7\pi}{6} - \frac{2\pi}{6} + 2k\pi = \frac{5\pi}{6} + 2k\pi \]
Делим на 2: \[ x = \frac{5\pi}{12} + k\pi \]
Решение второго уравнения:
Изолируем \( 2x \): \[ 2x = \frac{11\pi}{6} - \frac{\pi}{3} + 2k\pi \]
Приведем дроби к общему знаменателю: \[ \frac{11\pi}{6} - \frac{2\pi}{6} = \frac{9\pi}{6} = \frac{3\pi}{2} \]
Получаем: \[ 2x = \frac{3\pi}{2} + 2k\pi \]
Делим на 2: \[ x = \frac{3\pi}{4} + k\pi \]
Шаг 4: Записать общее решение
Мы нашли два отдельных решения для \( x \):
- \( x = \frac{5\pi}{12} + k\pi \)
- \( x = \frac{3\pi}{4} + k\pi \)
Где \( k \) — любое целое число.
Ответ:
Таким образом, общее решение уравнения \( \sin(2x + \frac{\pi}{3}) = -\frac{1}{2} \) можно записать как: \[ x = \frac{5\pi}{12} + k\pi \quad \text{и} \quad x = \frac{3\pi}{4} + k\pi, \; k \in \mathbb{Z} \]