Краткое пояснение:
Краткое пояснение: Решаем тригонометрическое уравнение, используя замену переменной и формулу дискриминанта.
Решение:
- Исходное уравнение:\[\sqrt{2} \cos^2{x} + \sqrt{2} \cos{x} - 1 - \cos{x} = 0\]
- Преобразуем уравнение:\[\sqrt{2} \cos^2{x} + (\sqrt{2} - 1) \cos{x} - 1 = 0\]
- Замена переменной:Пусть \( t = \cos{x} \), тогда уравнение принимает вид:\[\sqrt{2} t^2 + (\sqrt{2} - 1) t - 1 = 0\]
- Решение квадратного уравнения:Дискриминант:\[D = (\sqrt{2} - 1)^2 - 4(\sqrt{2})(-1) = 2 - 2\sqrt{2} + 1 + 4\sqrt{2} = 3 + 2\sqrt{2} = (\sqrt{2} + 1)^2\]Корни:\[t_{1,2} = \frac{-(\sqrt{2} - 1) \pm (\sqrt{2} + 1)}{2\sqrt{2}}\]
- Находим корни:\[t_1 = \frac{-\sqrt{2} + 1 + \sqrt{2} + 1}{2\sqrt{2}} = \frac{2}{2\sqrt{2}} = \frac{1}{\sqrt{2}} = \frac{\sqrt{2}}{2}\]\[t_2 = \frac{-\sqrt{2} + 1 - \sqrt{2} - 1}{2\sqrt{2}} = \frac{-2\sqrt{2}}{2\sqrt{2}} = -1\]
- Возвращаемся к исходной переменной:\[\cos{x} = \frac{\sqrt{2}}{2} \quad \text{или} \quad \cos{x} = -1\]
- Решаем тригонометрические уравнения:\[x = \pm \frac{\pi}{4} + 2\pi k, \quad k \in \mathbb{Z}\]\[x = \pi + 2\pi n, \quad n \in \mathbb{Z}\]
Ответ:\[x = \pm \frac{\pi}{4} + 2\pi k, k \in \mathbb{Z}; \quad x = \pi + 2\pi n, n \in \mathbb{Z}\]