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2-2cos^2(x/2)=2cos^2(x)

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解

2−2cos2(2x​)=2cos2(x)

解

x=π+4πn,x=3π+4πn,x=3π​+4πn,x=311π​+4πn,x=35π​+4πn,x=37π​+4πn
+1
度
x=180∘+720∘n,x=540∘+720∘n,x=60∘+720∘n,x=660∘+720∘n,x=300∘+720∘n,x=420∘+720∘n
解答ステップ
2−2cos2(2x​)=2cos2(x)
両辺から2cos2(x)を引く2−2cos2(2x​)−2cos2(x)=0
仮定:u=2x​2−2cos2(u)−2cos2(2u)=0
三角関数の公式を使用して書き換える
2−2cos2(2u)−2cos2(u)
2倍角の公式を使用: cos(2x)=2cos2(x)−1=2−2(2cos2(u)−1)2−2cos2(u)
簡素化 2−2(2cos2(u)−1)2−2cos2(u):6cos2(u)−8cos4(u)
2−2(2cos2(u)−1)2−2cos2(u)
(2cos2(u)−1)2:4cos4(u)−4cos2(u)+1
完全平方式を適用する: (a−b)2=a2−2ab+b2a=2cos2(u),b=1
=(2cos2(u))2−2⋅2cos2(u)⋅1+12
簡素化 (2cos2(u))2−2⋅2cos2(u)⋅1+12:4cos4(u)−4cos2(u)+1
(2cos2(u))2−2⋅2cos2(u)⋅1+12
規則を適用 1a=112=1=(2cos2(u))2−2⋅2⋅1⋅cos2(u)+1
(2cos2(u))2=4cos4(u)
(2cos2(u))2
指数の規則を適用する: (a⋅b)n=anbn=22(cos2(u))2
(cos2(u))2:cos4(u)
指数の規則を適用する: (ab)c=abc=cos2⋅2(u)
数を乗じる:2⋅2=4=cos4(u)
=22cos4(u)
22=4=4cos4(u)
2⋅2cos2(u)⋅1=4cos2(u)
2⋅2cos2(u)⋅1
数を乗じる:2⋅2⋅1=4=4cos2(u)
=4cos4(u)−4cos2(u)+1
=4cos4(u)−4cos2(u)+1
=2−2(4cos4(u)−4cos2(u)+1)−2cos2(u)
拡張 −2(4cos4(u)−4cos2(u)+1):−8cos4(u)+8cos2(u)−2
−2(4cos4(u)−4cos2(u)+1)
括弧を分配する=(−2)⋅4cos4(u)+(−2)(−4cos2(u))+(−2)⋅1
マイナス・プラスの規則を適用する+(−a)=−a,(−a)(−b)=ab=−2⋅4cos4(u)+2⋅4cos2(u)−2⋅1
簡素化 −2⋅4cos4(u)+2⋅4cos2(u)−2⋅1:−8cos4(u)+8cos2(u)−2
−2⋅4cos4(u)+2⋅4cos2(u)−2⋅1
数を乗じる:2⋅4=8=−8cos4(u)+8cos2(u)−2⋅1
数を乗じる:2⋅1=2=−8cos4(u)+8cos2(u)−2
=−8cos4(u)+8cos2(u)−2
=2−8cos4(u)+8cos2(u)−2−2cos2(u)
簡素化 2−8cos4(u)+8cos2(u)−2−2cos2(u):6cos2(u)−8cos4(u)
2−8cos4(u)+8cos2(u)−2−2cos2(u)
条件のようなグループ=−8cos4(u)+8cos2(u)−2cos2(u)+2−2
類似した元を足す:8cos2(u)−2cos2(u)=6cos2(u)=−8cos4(u)+6cos2(u)+2−2
2−2=0=6cos2(u)−8cos4(u)
=6cos2(u)−8cos4(u)
=6cos2(u)−8cos4(u)
6cos2(u)−8cos4(u)=0
置換で解く
6cos2(u)−8cos4(u)=0
仮定:cos(u)=u6u2−8u4=0
6u2−8u4=0:u=0,u=23​​,u=−23​​
6u2−8u4=0
標準的な形式で書く an​xn+…+a1​x+a0​=0−8u4+6u2=0
equationを v=u2 と以下で書き換える:v2=u4−8v2+6v=0
解く −8v2+6v=0:v=0,v=43​
−8v2+6v=0
解くとthe二次式
−8v2+6v=0
二次Equationの公式:
次の場合: a=−8,b=6,c=0v1,2​=2(−8)−6±62−4(−8)⋅0​​
v1,2​=2(−8)−6±62−4(−8)⋅0​​
62−4(−8)⋅0​=6
62−4(−8)⋅0​
規則を適用 −(−a)=a=62+4⋅8⋅0​
規則を適用 0⋅a=0=62+0​
62+0=62=62​
累乗根の規則を適用する:nan​=a,, 以下を想定 a≥0=6
v1,2​=2(−8)−6±6​
解を分離するv1​=2(−8)−6+6​,v2​=2(−8)−6−6​
v=2(−8)−6+6​:0
2(−8)−6+6​
括弧を削除する: (−a)=−a=−2⋅8−6+6​
数を足す/引く:−6+6=0=−2⋅80​
数を乗じる:2⋅8=16=−160​
分数の規則を適用する: −ba​=−ba​=−160​
規則を適用 a0​=0,a=0=−0
=0
v=2(−8)−6−6​:43​
2(−8)−6−6​
括弧を削除する: (−a)=−a=−2⋅8−6−6​
数を引く:−6−6=−12=−2⋅8−12​
数を乗じる:2⋅8=16=−16−12​
分数の規則を適用する: −b−a​=ba​=1612​
共通因数を約分する:4=43​
二次equationの解:v=0,v=43​
v=0,v=43​
再び v=u2に置き換えて以下を解く: u
解く u2=0:u=0
u2=0
規則を適用 xn=0⇒x=0
u=0
解く u2=43​:u=23​​,u=−23​​
u2=43​
x2=f(a) の場合, 解は x=f(a)​,−f(a)​
u=43​​,u=−43​​
43​​=23​​
43​​
累乗根の規則を適用する:nba​​=nb​na​​,, 以下を想定 a≥0,b≥0=4​3​​
4​=2
4​
数を因数に分解する:4=22=22​
累乗根の規則を適用する: nan​=a22​=2=2
=23​​
−43​​=−23​​
−43​​
簡素化 43​​:23​​
43​​
累乗根の規則を適用する:nba​​=nb​na​​,, 以下を想定 a≥0,b≥0=4​3​​
4​=2
4​
数を因数に分解する:4=22=22​
累乗根の規則を適用する: nan​=a22​=2=2
=23​​
=−23​​
u=23​​,u=−23​​
解答は
u=0,u=23​​,u=−23​​
代用を戻す u=cos(u)cos(u)=0,cos(u)=23​​,cos(u)=−23​​
cos(u)=0,cos(u)=23​​,cos(u)=−23​​
cos(u)=0:u=2π​+2πn,u=23π​+2πn
cos(u)=0
以下の一般解 cos(u)=0
cos(x)2πn 循環を含む周期性テーブル:
x06π​4π​3π​2π​32π​43π​65π​​cos(x)123​​22​​21​0−21​−22​​−23​​​xπ67π​45π​34π​23π​35π​47π​611π​​cos(x)−1−23​​−22​​−21​021​22​​23​​​​
u=2π​+2πn,u=23π​+2πn
u=2π​+2πn,u=23π​+2πn
cos(u)=23​​:u=6π​+2πn,u=611π​+2πn
cos(u)=23​​
以下の一般解 cos(u)=23​​
cos(x)2πn 循環を含む周期性テーブル:
x06π​4π​3π​2π​32π​43π​65π​​cos(x)123​​22​​21​0−21​−22​​−23​​​xπ67π​45π​34π​23π​35π​47π​611π​​cos(x)−1−23​​−22​​−21​021​22​​23​​​​
u=6π​+2πn,u=611π​+2πn
u=6π​+2πn,u=611π​+2πn
cos(u)=−23​​:u=65π​+2πn,u=67π​+2πn
cos(u)=−23​​
以下の一般解 cos(u)=−23​​
cos(x)2πn 循環を含む周期性テーブル:
x06π​4π​3π​2π​32π​43π​65π​​cos(x)123​​22​​21​0−21​−22​​−23​​​xπ67π​45π​34π​23π​35π​47π​611π​​cos(x)−1−23​​−22​​−21​021​22​​23​​​​
u=65π​+2πn,u=67π​+2πn
u=65π​+2πn,u=67π​+2πn
すべての解を組み合わせるu=2π​+2πn,u=23π​+2πn,u=6π​+2πn,u=611π​+2πn,u=65π​+2πn,u=67π​+2πn
代用を戻す u=2x​
2x​=2π​+2πn:x=π+4πn
2x​=2π​+2πn
以下で両辺を乗じる:2
2x​=2π​+2πn
以下で両辺を乗じる:222x​=2⋅2π​+2⋅2πn
簡素化
22x​=2⋅2π​+2⋅2πn
簡素化 22x​:x
22x​
数を割る:22​=1=x
簡素化 2⋅2π​+2⋅2πn:π+4πn
2⋅2π​+2⋅2πn
2⋅2π​=π
2⋅2π​
分数を乗じる: a⋅cb​=ca⋅b​=2π2​
共通因数を約分する:2=π
2⋅2πn=4πn
2⋅2πn
数を乗じる:2⋅2=4=4πn
=π+4πn
x=π+4πn
x=π+4πn
x=π+4πn
2x​=23π​+2πn:x=3π+4πn
2x​=23π​+2πn
以下で両辺を乗じる:2
2x​=23π​+2πn
以下で両辺を乗じる:222x​=2⋅23π​+2⋅2πn
簡素化
22x​=2⋅23π​+2⋅2πn
簡素化 22x​:x
22x​
数を割る:22​=1=x
簡素化 2⋅23π​+2⋅2πn:3π+4πn
2⋅23π​+2⋅2πn
2⋅23π​=3π
2⋅23π​
分数を乗じる: a⋅cb​=ca⋅b​=23π2​
共通因数を約分する:2=3π
2⋅2πn=4πn
2⋅2πn
数を乗じる:2⋅2=4=4πn
=3π+4πn
x=3π+4πn
x=3π+4πn
x=3π+4πn
2x​=6π​+2πn:x=3π​+4πn
2x​=6π​+2πn
以下で両辺を乗じる:2
2x​=6π​+2πn
以下で両辺を乗じる:222x​=2⋅6π​+2⋅2πn
簡素化
22x​=2⋅6π​+2⋅2πn
簡素化 22x​:x
22x​
数を割る:22​=1=x
簡素化 2⋅6π​+2⋅2πn:3π​+4πn
2⋅6π​+2⋅2πn
2⋅6π​=3π​
2⋅6π​
分数を乗じる: a⋅cb​=ca⋅b​=6π2​
共通因数を約分する:2=3π​
2⋅2πn=4πn
2⋅2πn
数を乗じる:2⋅2=4=4πn
=3π​+4πn
x=3π​+4πn
x=3π​+4πn
x=3π​+4πn
2x​=611π​+2πn:x=311π​+4πn
2x​=611π​+2πn
以下で両辺を乗じる:2
2x​=611π​+2πn
以下で両辺を乗じる:222x​=2⋅611π​+2⋅2πn
簡素化
22x​=2⋅611π​+2⋅2πn
簡素化 22x​:x
22x​
数を割る:22​=1=x
簡素化 2⋅611π​+2⋅2πn:311π​+4πn
2⋅611π​+2⋅2πn
2⋅611π​=311π​
2⋅611π​
分数を乗じる: a⋅cb​=ca⋅b​=611π2​
数を乗じる:11⋅2=22=622π​
共通因数を約分する:2=311π​
2⋅2πn=4πn
2⋅2πn
数を乗じる:2⋅2=4=4πn
=311π​+4πn
x=311π​+4πn
x=311π​+4πn
x=311π​+4πn
2x​=65π​+2πn:x=35π​+4πn
2x​=65π​+2πn
以下で両辺を乗じる:2
2x​=65π​+2πn
以下で両辺を乗じる:222x​=2⋅65π​+2⋅2πn
簡素化
22x​=2⋅65π​+2⋅2πn
簡素化 22x​:x
22x​
数を割る:22​=1=x
簡素化 2⋅65π​+2⋅2πn:35π​+4πn
2⋅65π​+2⋅2πn
2⋅65π​=35π​
2⋅65π​
分数を乗じる: a⋅cb​=ca⋅b​=65π2​
数を乗じる:5⋅2=10=610π​
共通因数を約分する:2=35π​
2⋅2πn=4πn
2⋅2πn
数を乗じる:2⋅2=4=4πn
=35π​+4πn
x=35π​+4πn
x=35π​+4πn
x=35π​+4πn
2x​=67π​+2πn:x=37π​+4πn
2x​=67π​+2πn
以下で両辺を乗じる:2
2x​=67π​+2πn
以下で両辺を乗じる:222x​=2⋅67π​+2⋅2πn
簡素化
22x​=2⋅67π​+2⋅2πn
簡素化 22x​:x
22x​
数を割る:22​=1=x
簡素化 2⋅67π​+2⋅2πn:37π​+4πn
2⋅67π​+2⋅2πn
2⋅67π​=37π​
2⋅67π​
分数を乗じる: a⋅cb​=ca⋅b​=67π2​
数を乗じる:7⋅2=14=614π​
共通因数を約分する:2=37π​
2⋅2πn=4πn
2⋅2πn
数を乗じる:2⋅2=4=4πn
=37π​+4πn
x=37π​+4πn
x=37π​+4πn
x=37π​+4πn
x=π+4πn,x=3π+4πn,x=3π​+4πn,x=311π​+4πn,x=35π​+4πn,x=37π​+4πn

グラフ

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