解答
tan(3x)=5tan(x)
解答
x=πn,x=−0.36136…+πn,x=0.36136…+πn
+1
度数
x=0∘+180∘n,x=−20.70481…∘+180∘n,x=20.70481…∘+180∘n求解步骤
tan(3x)=5tan(x)
两边减去 5tan(x)tan(3x)−5tan(x)=0
使用三角恒等式改写
tan(3x)−5tan(x)
tan(3x)=1−3tan2(x)3tan(x)−tan3(x)
tan(3x)
使用三角恒等式改写
tan(3x)
改写为=tan(2x+x)
使用角和恒等式: tan(s+t)=1−tan(s)tan(t)tan(s)+tan(t)=1−tan(2x)tan(x)tan(2x)+tan(x)
=1−tan(2x)tan(x)tan(2x)+tan(x)
使用倍角公式: tan(2x)=1−tan2(x)2tan(x)=1−1−tan2(x)2tan(x)tan(x)1−tan2(x)2tan(x)+tan(x)
化简 1−1−tan2(x)2tan(x)tan(x)1−tan2(x)2tan(x)+tan(x):1−3tan2(x)3tan(x)−tan3(x)
1−1−tan2(x)2tan(x)tan(x)1−tan2(x)2tan(x)+tan(x)
1−tan2(x)2tan(x)tan(x)=1−tan2(x)2tan2(x)
1−tan2(x)2tan(x)tan(x)
分式相乘: a⋅cb=ca⋅b=1−tan2(x)2tan(x)tan(x)
2tan(x)tan(x)=2tan2(x)
2tan(x)tan(x)
使用指数法则: ab⋅ac=ab+ctan(x)tan(x)=tan1+1(x)=2tan1+1(x)
数字相加:1+1=2=2tan2(x)
=1−tan2(x)2tan2(x)
=1−−tan2(x)+12tan2(x)−tan2(x)+12tan(x)+tan(x)
化简 1−tan2(x)2tan(x)+tan(x):1−tan2(x)3tan(x)−tan3(x)
1−tan2(x)2tan(x)+tan(x)
将项转换为分式: tan(x)=1−tan2(x)tan(x)(1−tan2(x))=1−tan2(x)2tan(x)+1−tan2(x)tan(x)(1−tan2(x))
因为分母相等,所以合并分式: ca±cb=ca±b=1−tan2(x)2tan(x)+tan(x)(1−tan2(x))
乘开 2tan(x)+tan(x)(1−tan2(x)):3tan(x)−tan3(x)
2tan(x)+tan(x)(1−tan2(x))
乘开 tan(x)(1−tan2(x)):tan(x)−tan3(x)
tan(x)(1−tan2(x))
使用分配律: a(b−c)=ab−aca=tan(x),b=1,c=tan2(x)=tan(x)1−tan(x)tan2(x)
=1tan(x)−tan2(x)tan(x)
化简 1⋅tan(x)−tan2(x)tan(x):tan(x)−tan3(x)
1tan(x)−tan2(x)tan(x)
1⋅tan(x)=tan(x)
1tan(x)
乘以:1⋅tan(x)=tan(x)=tan(x)
tan2(x)tan(x)=tan3(x)
tan2(x)tan(x)
使用指数法则: ab⋅ac=ab+ctan2(x)tan(x)=tan2+1(x)=tan2+1(x)
数字相加:2+1=3=tan3(x)
=tan(x)−tan3(x)
=tan(x)−tan3(x)
=2tan(x)+tan(x)−tan3(x)
同类项相加:2tan(x)+tan(x)=3tan(x)=3tan(x)−tan3(x)
=1−tan2(x)3tan(x)−tan3(x)
=1−−tan2(x)+12tan2(x)1−tan2(x)3tan(x)−tan3(x)
使用分式法则: acb=c⋅ab=(1−tan2(x))(1−1−tan2(x)2tan2(x))3tan(x)−tan3(x)
化简 1−1−tan2(x)2tan2(x):1−tan2(x)1−3tan2(x)
1−1−tan2(x)2tan2(x)
将项转换为分式: 1=1−tan2(x)1(1−tan2(x))=1−tan2(x)1(1−tan2(x))−1−tan2(x)2tan2(x)
因为分母相等,所以合并分式: ca±cb=ca±b=1−tan2(x)1(1−tan2(x))−2tan2(x)
1⋅(1−tan2(x))−2tan2(x)=1−3tan2(x)
1(1−tan2(x))−2tan2(x)
1⋅(1−tan2(x))=1−tan2(x)
1(1−tan2(x))
乘以:1⋅(1−tan2(x))=(1−tan2(x))=1−tan2(x)
去除括号: (a)=a=1−tan2(x)
=1−tan2(x)−2tan2(x)
同类项相加:−tan2(x)−2tan2(x)=−3tan2(x)=1−3tan2(x)
=1−tan2(x)1−3tan2(x)
=−tan2(x)+1−3tan2(x)+1(−tan2(x)+1)3tan(x)−tan3(x)
乘 (1−tan2(x))1−tan2(x)1−3tan2(x):1−3tan2(x)
(1−tan2(x))1−tan2(x)1−3tan2(x)
分式相乘: a⋅cb=ca⋅b=1−tan2(x)(1−3tan2(x))(1−tan2(x))
约分:1−tan2(x)=1−3tan2(x)
=1−3tan2(x)3tan(x)−tan3(x)
=1−3tan2(x)3tan(x)−tan3(x)
=1−3tan2(x)3tan(x)−tan3(x)−5tan(x)
化简 1−3tan2(x)3tan(x)−tan3(x)−5tan(x):1−3tan2(x)−2tan(x)+14tan3(x)
1−3tan2(x)3tan(x)−tan3(x)−5tan(x)
将项转换为分式: 5tan(x)=1−3tan2(x)5tan(x)(1−3tan2(x))=1−3tan2(x)3tan(x)−tan3(x)−1−3tan2(x)5tan(x)(1−3tan2(x))
因为分母相等,所以合并分式: ca±cb=ca±b=1−3tan2(x)3tan(x)−tan3(x)−5tan(x)(1−3tan2(x))
乘开 3tan(x)−tan3(x)−5tan(x)(1−3tan2(x)):−2tan(x)+14tan3(x)
3tan(x)−tan3(x)−5tan(x)(1−3tan2(x))
乘开 −5tan(x)(1−3tan2(x)):−5tan(x)+15tan3(x)
−5tan(x)(1−3tan2(x))
使用分配律: a(b−c)=ab−aca=−5tan(x),b=1,c=3tan2(x)=−5tan(x)⋅1−(−5tan(x))⋅3tan2(x)
使用加减运算法则−(−a)=a=−5⋅1⋅tan(x)+5⋅3tan2(x)tan(x)
化简 −5⋅1⋅tan(x)+5⋅3tan2(x)tan(x):−5tan(x)+15tan3(x)
−5⋅1⋅tan(x)+5⋅3tan2(x)tan(x)
5⋅1⋅tan(x)=5tan(x)
5⋅1⋅tan(x)
数字相乘:5⋅1=5=5tan(x)
5⋅3tan2(x)tan(x)=15tan3(x)
5⋅3tan2(x)tan(x)
数字相乘:5⋅3=15=15tan2(x)tan(x)
使用指数法则: ab⋅ac=ab+ctan2(x)tan(x)=tan2+1(x)=15tan2+1(x)
数字相加:2+1=3=15tan3(x)
=−5tan(x)+15tan3(x)
=−5tan(x)+15tan3(x)
=3tan(x)−tan3(x)−5tan(x)+15tan3(x)
化简 3tan(x)−tan3(x)−5tan(x)+15tan3(x):−2tan(x)+14tan3(x)
3tan(x)−tan3(x)−5tan(x)+15tan3(x)
同类项相加:−tan3(x)+15tan3(x)=14tan3(x)=3tan(x)+14tan3(x)−5tan(x)
同类项相加:3tan(x)−5tan(x)=−2tan(x)=−2tan(x)+14tan3(x)
=−2tan(x)+14tan3(x)
=1−3tan2(x)−2tan(x)+14tan3(x)
=1−3tan2(x)−2tan(x)+14tan3(x)
1−3tan2(x)14tan3(x)−2tan(x)=0
用替代法求解
1−3tan2(x)14tan3(x)−2tan(x)=0
令:tan(x)=u1−3u214u3−2u=0
1−3u214u3−2u=0:u=0,u=−77,u=77
1−3u214u3−2u=0
g(x)f(x)=0⇒f(x)=014u3−2u=0
解 14u3−2u=0:u=0,u=−77,u=77
14u3−2u=0
因式分解 14u3−2u:2u(7u+1)(7u−1)
14u3−2u
因式分解出通项 2u:2u(7u2−1)
14u3−2u
使用指数法则: ab+c=abacu3=u2u=14u2u−2u
将 14 改写为 2⋅7=2⋅7u2u−2u
因式分解出通项 2u=2u(7u2−1)
=2u(7u2−1)
分解 7u2−1:(7u+1)(7u−1)
7u2−1
将 7u2−1 改写为 (7u)2−12
7u2−1
使用根式运算法则: a=(a)27=(7)2=(7)2u2−1
将 1 改写为 12=(7)2u2−12
使用指数法则: ambm=(ab)m(7)2u2=(7u)2=(7u)2−12
=(7u)2−12
使用平方差公式: x2−y2=(x+y)(x−y)(7u)2−12=(7u+1)(7u−1)=(7u+1)(7u−1)
=2u(7u+1)(7u−1)
2u(7u+1)(7u−1)=0
使用零因数法则: If ab=0then a=0or b=0u=0or7u+1=0or7u−1=0
解 7u+1=0:u=−77
7u+1=0
将 1到右边
7u+1=0
两边减去 17u+1−1=0−1
化简7u=−1
7u=−1
两边除以 7
7u=−1
两边除以 777u=7−1
化简
77u=7−1
化简 77u:u
77u
约分:7=u
化简 7−1:−77
7−1
使用分式法则: b−a=−ba=−71
−71有理化:−77
−71
乘以共轭根式 77=−771⋅7
1⋅7=7
77=7
77
使用根式运算法则: aa=a77=7=7
=−77
=−77
u=−77
u=−77
u=−77
解 7u−1=0:u=77
7u−1=0
将 1到右边
7u−1=0
两边加上 17u−1+1=0+1
化简7u=1
7u=1
两边除以 7
7u=1
两边除以 777u=71
化简
77u=71
化简 77u:u
77u
约分:7=u
化简 71:77
71
乘以共轭根式 77=771⋅7
1⋅7=7
77=7
77
使用根式运算法则: aa=a77=7=7
=77
u=77
u=77
u=77
解为u=0,u=−77,u=77
u=0,u=−77,u=77
验证解
找到无定义的点(奇点):u=31,u=−31
取 1−3u214u3−2u 的分母,令其等于零
解 1−3u2=0:u=31,u=−31
1−3u2=0
将 1到右边
1−3u2=0
两边减去 11−3u2−1=0−1
化简−3u2=−1
−3u2=−1
两边除以 −3
−3u2=−1
两边除以 −3−3−3u2=−3−1
化简u2=31
u2=31
对于 x2=f(a) 解为 x=f(a),−f(a)
u=31,u=−31
31=31
31
使用根式运算法则: ba=ba,a≥0,b≥0=31
使用根式运算法则: 1=11=1=31
−31=−31
−31
使用根式运算法则: ba=ba,a≥0,b≥0=−31
使用根式运算法则: 1=11=1=−31
u=31,u=−31
以下点无定义u=31,u=−31
将不在定义域的点与解相综合:
u=0,u=−77,u=77
u=tan(x)代回tan(x)=0,tan(x)=−77,tan(x)=77
tan(x)=0,tan(x)=−77,tan(x)=77
tan(x)=0:x=πn
tan(x)=0
tan(x)=0的通解
tan(x) 周期表(周期为 πn):
x06π4π3π2π32π43π65πtan(x)03313±∞−3−1−33
x=0+πn
x=0+πn
解 x=0+πn:x=πn
x=0+πn
0+πn=πnx=πn
x=πn
tan(x)=−77:x=arctan(−77)+πn
tan(x)=−77
使用反三角函数性质
tan(x)=−77
tan(x)=−77的通解tan(x)=−a⇒x=arctan(−a)+πnx=arctan(−77)+πn
x=arctan(−77)+πn
tan(x)=77:x=arctan(77)+πn
tan(x)=77
使用反三角函数性质
tan(x)=77
tan(x)=77的通解tan(x)=a⇒x=arctan(a)+πnx=arctan(77)+πn
x=arctan(77)+πn
合并所有解x=πn,x=arctan(−77)+πn,x=arctan(77)+πn
以小数形式表示解x=πn,x=−0.36136…+πn,x=0.36136…+πn