Здравствуйте, ученики! Сегодня мы решим тригонометрическое уравнение и определим корни, принадлежащие заданному отрезку.
**1. Решение уравнения:**
Дано уравнение: \[\sin{\frac{\pi(x+1)}{2}} = -1\]
Мы знаем, что \(\sin(\theta) = -1\) при \(\theta = \frac{3\pi}{2} + 2\pi k\), где \(k\) - целое число.
Тогда:
\[\frac{\pi(x+1)}{2} = \frac{3\pi}{2} + 2\pi k\]
Разделим обе части на \(\pi\):
\[\frac{x+1}{2} = \frac{3}{2} + 2k\]
Умножим обе части на 2:
\[x+1 = 3 + 4k\]
Выразим \(x\):
\[x = 3 + 4k - 1\]
\[x = 2 + 4k\]
Итак, решение уравнения: \[x = 2 + 4k, \quad k \in \mathbb{Z}\]
**2. Нахождение корней на отрезке [9, 11]:**
Нам нужно найти значения \(k\), при которых \(x\) принадлежит отрезку [9, 11].
[9 \le 2 + 4k \le 11\]
Вычтем 2 из всех частей неравенства:
[7 \le 4k \le 9\]
Разделим все части на 4:
[\frac{7}{4} \le k \le \frac{9}{4}\]
[1.75 \le k \le 2.25\]
Поскольку \(k\) - целое число, единственное возможное значение для \(k\) это 2.
Подставим \(k = 2\) в уравнение для \(x\):
\[x = 2 + 4(2) = 2 + 8 = 10\]
Итак, корень уравнения, принадлежащий отрезку [9, 11], это \(x = 10\).
**Ответ:** \(\bf{10}\)