Rozwiążemy równanie: cos x · cos 2 x · cos 3 x = - 1 . Ponieważ funkcja cos x ma wartości w przedziale ⟨ - 1 ; 1 ⟩ , zatem iloczyn funkcji cos x , cos 2 x , cos 3 x przyjmuje co najmniej wartość - 1 . Możliwe są następujące cztery przypadki. Przypadek pierwszy: cos x = - 1 , cos 2 x = - 1 , cos 3 x = - 1 . Przypadek drugi: cos x = - 1 , cos 2 x = 1 , cos 3 x = 1 . Przypadek trzeci: cos x = 1 , cos 2 x = - 1 , cos 3 x = 1 . Przypadek czwarty: cos x = 1 , cos 2 x = 1 , cos 3 x = - 1 . Na ilustracji przedstawiono trzy wykresy funkcji: y = cos x , y = cos 2 x , y = cos 3 x . Rysunke przedstawia układ współrzędnych z poziomą osią X od zera do dwóch pi oraz z pionową osią Y od minus jeden do jeden z podziałką co ćwierć. Znany nam wykres y = cos x przebiega standardowo. Jego punkty charakterystyczne to: 0 ; 1 , π 2 ; 0 , π ; - 1 , 3 2 π ; 0 , 2 π ; 1 , a jego okres to 2 π . Wykres funkcji y = 2 cos x jest bardziej ściśnięty, niż standardowy wykres funkcji cosinus i przebiega przez następujące punkty charakterystyczne: 0 ; 1 , π 2 ; - 1 , π ; 1 , 3 2 π ; - 1 , 2 π ; 1 , a jego okres to π . Wykres funkcji y = 3 cos x jest jeszcze bardziej ściśnięty, niż standardowy wykres funkcji cosinus i przebiega przez następujące punkty charakterystyczne: 0 ; 1 , π 2 ; 0 , π ; - 1 , 3 2 π ; 0 , 2 π ; 1 , a jego okres to 2 3 π . Z rysunku możemy postawić hipotezę, że równanie nie ma rozwiązań. Dalej udowodnimy tę hipotezę. Rozważmy przypadek pierwszy, czyli cos x = - 1 , cos 2 x = - 1 , cos 3 x = - 1 . Tutaj mamy, że cos x = - 1 wtedy i tylko wtedy, gdy x = π + 2 k π , następnie cos 2 x = - 1 wtedy i tylko wtedy, gdy x = π 2 + k π oraz cos 3 x = - 1 wtedy i tylko wtedy, gdy x = π 3 + 2 3 k π . Zatem nie istnieją ementy, które jednocześnie spełniają każde z równań: cos x = - 1 , cos 2 x = - 1 , cos 3 x = - 1 . W przypadku drugim, dla cos x = - 1 , cos 2 x = 1 , cos 3 x = 1 mamy następujące rozwiązania: cos x = - 1 wtedy i tylko wtedy, gdy x = π + 2 k π , następnie cos 2 x = 1 wtedy i tylko wtedy, gdy x = k π oraz cos 3 x = 1 wtedy i tylko wtedy, gdy x = 2 3 k π . Zatem nie istnieją elementy, które spełniają każde z następujących równań: cos x = - 1 , cos 2 x = 1 , cos 3 x = 1 . W przypadku trzecim, gdzie cos x = 1 , cos 2 x = - 1 , cos 3 x = 1 , mamy następujące rozwiązania: cos x = 1 wtedy i tylko wtedy, gdy x = 2 k π , następnie cos 2 x = - 1 wtedy i tylko wtedy, gdy x = π 2 + k π oraz cos 3 x = 1 wtedy i tylko wtedy, gdy x = 2 3 k π . Zatem nie istnieją elementy, które jednocześnie spełniają każde z równań: cos x = 1 , cos 2 x = - 1 , cos 3 x = 1 . W przypadku czwartym, gdzie cos x = 1 , cos 2 x = 1 , cos 3 x = - 1 mamy następujące rozwiązania: cos x = 1 wtedy i tylko wtedy, gdy x = 2 k π , następnie cos 2 x = 1 wtedy i tylko wtedy, gdy x = k π oraz cos 2 x = 1 wtedy i tylko wtedy, gdy x = π 3 + 2 3 k π . Zatem nie istnieją elementy, które jednocześnie spełniają każde z równań: cos x = 1 , cos 2 x = 1 , cos 3 x = - 1 . Zatem równanie cos x · cos 2 x · cos 3 x = - 1 nie ma żadnych rozwiązań w zbiorze liczb rzeczywistych.
Rozwiążemy równanie: cos x · cos 2 x · cos 3 x = - 1 . Ponieważ funkcja cos x ma wartości w przedziale ⟨ - 1 ; 1 ⟩ , zatem iloczyn funkcji cos x , cos 2 x , cos 3 x przyjmuje co najmniej wartość - 1 . Możliwe są następujące cztery przypadki. Przypadek pierwszy: cos x = - 1 , cos 2 x = - 1 , cos 3 x = - 1 . Przypadek drugi: cos x = - 1 , cos 2 x = 1 , cos 3 x = 1 . Przypadek trzeci: cos x = 1 , cos 2 x = - 1 , cos 3 x = 1 . Przypadek czwarty: cos x = 1 , cos 2 x = 1 , cos 3 x = - 1 . Na ilustracji przedstawiono trzy wykresy funkcji: y = cos x , y = cos 2 x , y = cos 3 x . Rysunke przedstawia układ współrzędnych z poziomą osią X od zera do dwóch pi oraz z pionową osią Y od minus jeden do jeden z podziałką co ćwierć. Znany nam wykres y = cos x przebiega standardowo. Jego punkty charakterystyczne to: 0 ; 1 , π 2 ; 0 , π ; - 1 , 3 2 π ; 0 , 2 π ; 1 , a jego okres to 2 π . Wykres funkcji y = 2 cos x jest bardziej ściśnięty, niż standardowy wykres funkcji cosinus i przebiega przez następujące punkty charakterystyczne: 0 ; 1 , π 2 ; - 1 , π ; 1 , 3 2 π ; - 1 , 2 π ; 1 , a jego okres to π . Wykres funkcji y = 3 cos x jest jeszcze bardziej ściśnięty, niż standardowy wykres funkcji cosinus i przebiega przez następujące punkty charakterystyczne: 0 ; 1 , π 2 ; 0 , π ; - 1 , 3 2 π ; 0 , 2 π ; 1 , a jego okres to 2 3 π . Z rysunku możemy postawić hipotezę, że równanie nie ma rozwiązań. Dalej udowodnimy tę hipotezę. Rozważmy przypadek pierwszy, czyli cos x = - 1 , cos 2 x = - 1 , cos 3 x = - 1 . Tutaj mamy, że cos x = - 1 wtedy i tylko wtedy, gdy x = π + 2 k π , następnie cos 2 x = - 1 wtedy i tylko wtedy, gdy x = π 2 + k π oraz cos 3 x = - 1 wtedy i tylko wtedy, gdy x = π 3 + 2 3 k π . Zatem nie istnieją ementy, które jednocześnie spełniają każde z równań: cos x = - 1 , cos 2 x = - 1 , cos 3 x = - 1 . W przypadku drugim, dla cos x = - 1 , cos 2 x = 1 , cos 3 x = 1 mamy następujące rozwiązania: cos x = - 1 wtedy i tylko wtedy, gdy x = π + 2 k π , następnie cos 2 x = 1 wtedy i tylko wtedy, gdy x = k π oraz cos 3 x = 1 wtedy i tylko wtedy, gdy x = 2 3 k π . Zatem nie istnieją elementy, które spełniają każde z następujących równań: cos x = - 1 , cos 2 x = 1 , cos 3 x = 1 . W przypadku trzecim, gdzie cos x = 1 , cos 2 x = - 1 , cos 3 x = 1 , mamy następujące rozwiązania: cos x = 1 wtedy i tylko wtedy, gdy x = 2 k π , następnie cos 2 x = - 1 wtedy i tylko wtedy, gdy x = π 2 + k π oraz cos 3 x = 1 wtedy i tylko wtedy, gdy x = 2 3 k π . Zatem nie istnieją elementy, które jednocześnie spełniają każde z równań: cos x = 1 , cos 2 x = - 1 , cos 3 x = 1 . W przypadku czwartym, gdzie cos x = 1 , cos 2 x = 1 , cos 3 x = - 1 mamy następujące rozwiązania: cos x = 1 wtedy i tylko wtedy, gdy x = 2 k π , następnie cos 2 x = 1 wtedy i tylko wtedy, gdy x = k π oraz cos 2 x = 1 wtedy i tylko wtedy, gdy x = π 3 + 2 3 k π . Zatem nie istnieją elementy, które jednocześnie spełniają każde z równań: cos x = 1 , cos 2 x = 1 , cos 3 x = - 1 . Zatem równanie cos x · cos 2 x · cos 3 x = - 1 nie ma żadnych rozwiązań w zbiorze liczb rzeczywistych.