Давайте разберем уравнение ( \sqrt{2} \sin x + 1 = 0 ) шаг за шагом.
Шаг 1. Изолируем синус
Чтобы выразить ( \sin x ), перенесем ( 1 ) в правую часть уравнения:
[
\sqrt{2} \sin x = -1
]
Теперь разделим обе стороны уравнения на ( \sqrt{2} ), чтобы получить выражение для ( \sin x ):
[
\sin x = -\frac{1}{\sqrt{2}}
]
Шаг 2. Упростим дробь
Часто требуется избавиться от иррациональности в знаменателе. Для этого умножим числитель и знаменатель на ( \sqrt{2} ):
[
\sin x = -\frac{\sqrt{2}}{2}
]
Таким образом, уравнение сводится к следующему:
[
\sin x = -\frac{\sqrt{2}}{2}
]
Шаг 3. Найдем угол, соответствующий значению ( \sin x = -\frac{\sqrt{2}}{2} )
Значение ( \frac{\sqrt{2}}{2} ) связано с углами, кратными ( 45^\circ ) или ( \frac{\pi}{4} ) радиан. Синус отрицателен в третьей и четвертой четвертях тригонометрической окружности. Значит, мы ищем углы, где синус принимает значение ( -\frac{\sqrt{2}}{2} ).
Основной угол, соответствующий ( \sin x = \frac{\sqrt{2}}{2} ), это ( \frac{\pi}{4} ) (или ( 45^\circ )). Теперь учтем отрицательное значение синуса и расположение угла в третьей и четвертой четвертях.
Углы:
- В третьей четверти: ( x = \pi + \frac{\pi}{4} = \frac{5\pi}{4} )
- В четвертой четверти: ( x = 2\pi - \frac{\pi}{4} = \frac{7\pi}{4} )
Шаг 4. Общий вид решения
Синус — это периодическая функция с периодом ( 2\pi ). Поэтому к найденным решениям ( x = \frac{5\pi}{4} ) и ( x = \frac{7\pi}{4} ) нужно добавить полный период ( 2\pi n ), где ( n \in \mathbb{Z} ) (целое число).
Общий вид решения:
[
x = \frac{5\pi}{4} + 2\pi n \quad \text{или} \quad x = \frac{7\pi}{4} + 2\pi n, \quad n \in \mathbb{Z}.
]
Ответ:
Решение уравнения ( \sqrt{2} \sin x + 1 = 0 ):
[
x = \frac{5\pi}{4} + 2\pi n \quad \text{или} \quad x = \frac{7\pi}{4} + 2\pi n, \quad n \in \mathbb{Z}.
]