Довго думав над розв'язанням задачі
Довго міркував (розмірковував) над розв'язанням задачі
Джерело:
Неправильно-правильно: Довідник з українського слововживання
на Slovnyk.me
Довго міркував (розмірковував) над розв'язанням задачі