Для решения этой задачи, мы будем использовать заданное соотношение:
\[3f(-x) + f(\frac{1}{x}) + f(x) = x.\]
1. Замена x на -0.5: Подставим $x = -0.5$ в исходное уравнение:
\[3f(0.5) + f(\frac{1}{-0.5}) + f(-0.5) = -0.5\]
\[3f(0.5) + f(-2) + f(-0.5) = -0.5 \quad (1)\]
2. Замена x на 0.5: Подставим $x = 0.5$ в исходное уравнение:
\[3f(-0.5) + f(\frac{1}{0.5}) + f(0.5) = 0.5\]
\[3f(-0.5) + f(2) + f(0.5) = 0.5 \quad (2)\]
3. Замена x на -2: Подставим $x = -2$ в исходное уравнение:
\[3f(2) + f(\frac{1}{-2}) + f(-2) = -2\]
\[3f(2) + f(-0.5) + f(-2) = -2 \quad (3)\]
Теперь у нас есть система из трех уравнений:
\[\begin{cases} 3f(0.5) + f(-2) + f(-0.5) = -0.5 \\ 3f(-0.5) + f(2) + f(0.5) = 0.5 \\ 3f(2) + f(-0.5) + f(-2) = -2 \end{cases}\]
Обозначим $f(-0.5) = a$, $f(0.5) = b$, $f(-2) = c$, $f(2) = d$. Тогда система уравнений примет вид:
\[\begin{cases} 3b + c + a = -0.5 \\ 3a + d + b = 0.5 \\ 3d + a + c = -2 \end{cases}\]
Из уравнения (1) выразим c: $c = -0.5 - 3b - a$.
Из уравнения (2) выразим d: $d = 0.5 - 3a - b$.
Подставим c и d в уравнение (3):
\[3(0.5 - 3a - b) + a + (-0.5 - 3b - a) = -2\]
\[1.5 - 9a - 3b + a - 0.5 - 3b - a = -2\]
\[-9a - 6b + 1 = -2\]
\[-9a - 6b = -3\]
\[3a + 2b = 1 \quad (4)\]
Умножим уравнение (1) на 3: $9b + 3c + 3a = -1.5$ и вычтем из него уравнение (3): $3d + a + c = -2$.
\[9b + 3c + 3a - (3d + a + c) = -1.5 - (-2)\]
\[9b + 3c + 3a - 3d - a - c = 0.5\]
\[2a + 9b + 2c - 3d = 0.5\]
Выразим c и d через a и b:
\[c = -0.5 - 3b - a\]
\[d = 0.5 - 3a - b\]
\[2a + 9b + 2(-0.5 - 3b - a) - 3(0.5 - 3a - b) = 0.5\]
\[2a + 9b - 1 - 6b - 2a - 1.5 + 9a + 3b = 0.5\]
\[9a + 6b - 2.5 = 0.5\]
\[9a + 6b = 3\]
\[3a + 2b = 1 \quad (5)\]
Уравнения (4) и (5) совпадают, поэтому нужна другая стратегия.
Попробуем исключить f(0.5) из уравнений (1) и (2):
Умножим (1) на -3: $-9f(0.5) - 3f(-2) - 3f(-0.5) = 1.5$
Умножим (2) на 3: $9f(-0.5) + 3f(2) + 3f(0.5) = 1.5$
Сложим эти два уравнения:
$-9f(0.5) - 3f(-2) - 3f(-0.5) + 9f(-0.5) + 3f(2) + 3f(0.5) = 1.5 + 1.5$
$6f(-0.5) + 3f(2) - 3f(-2) - 6f(0.5) = 3$
$6a + 3d - 3c = 3$
$2a + d - c = 1$
Подставим $c = -0.5 - 3b - a$ и $d = 0.5 - 3a - b$:
$2a + (0.5 - 3a - b) - (-0.5 - 3b - a) = 1$
$2a + 0.5 - 3a - b + 0.5 + 3b + a = 1$
$0 + 2b + 1 = 1$
$2b = 0$
$b = 0$
Подставим b = 0 в $3a + 2b = 1$:
$3a + 2(0) = 1$
$3a = 1$
$a = \frac{1}{3}$
Таким образом, $f(-0.5) = a = \frac{1}{3}$.
Ответ: $\frac{1}{3}$
Убрать каракули