Рассмотрим уравнение:
[ \sin\left(\frac{\pi x}{4}\right) = \frac{\sqrt{2}}{2} ]
Для поиска корней этого уравнения, сначала вспомним значения углов, при которых синус принимает значение (\frac{\sqrt{2}}{2}). Так как (\sin(\theta) = \frac{\sqrt{2}}{2}), то (\theta) может быть равен ( \frac{\pi}{4} + 2k\pi ) или ( \frac{3\pi}{4} + 2k\pi ), где ( k ) — целое число.
Теперь выразим (\theta) через ( x ):
[ \frac{\pi x}{4} = \frac{\pi}{4} + 2k\pi ]
и
[ \frac{\pi x}{4} = \frac{3\pi}{4} + 2k\pi ]
Рассмотрим первое уравнение:
[ \frac{\pi x}{4} = \frac{\pi}{4} + 2k\pi ]
Разделим обе части на (\pi):
[ \frac{x}{4} = \frac{1}{4} + 2k ]
Умножим обе части на 4:
[ x = 1 + 8k ]
Аналогично, рассмотрим второе уравнение:
[ \frac{\pi x}{4} = \frac{3\pi}{4} + 2k\pi ]
Разделим обе части на (\pi):
[ \frac{x}{4} = \frac{3}{4} + 2k ]
Умножим обе части на 4:
[ x = 3 + 8k ]
Таким образом, общие решения уравнения (\sin\left(\frac{\pi x}{4}\right) = \frac{\sqrt{2}}{2}) будут следующими:
[ x = 1 + 8k ]
и
[ x = 3 + 8k ]
где ( k ) — целое число.
Чтобы найти наибольший отрицательный корень, нужно подставить такие значения ( k ), чтобы результат был отрицательным.
Для первого выражения ( x = 1 + 8k ):
Пусть ( k = -1 ):
[ x = 1 + 8(-1) = 1 - 8 = -7 ]
Для второго выражения ( x = 3 + 8k ):
Пусть ( k = -1 ):
[ x = 3 + 8(-1) = 3 - 8 = -5 ]
Сравнив ( -7 ) и ( -5 ), наибольшим отрицательным корнем будет ( -5 ).
Таким образом, наибольший отрицательный корень уравнения (\sin\left(\frac{\pi x}{4}\right) = \frac{\sqrt{2}}{2}) равен:
[ x = -5 ]