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cos(3x)+2cos(x)=0

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解

cos(3x)+2cos(x)=0

解

x=2π​+2πn,x=23π​+2πn,x=32π​+2πn,x=34π​+2πn,x=3π​+2πn,x=35π​+2πn
+1
度
x=90∘+360∘n,x=270∘+360∘n,x=120∘+360∘n,x=240∘+360∘n,x=60∘+360∘n,x=300∘+360∘n
解答ステップ
cos(3x)+2cos(x)=0
三角関数の公式を使用して書き換える
cos(3x)+2cos(x)
cos(3x)=4cos3(x)−3cos(x)
cos(3x)
三角関数の公式を使用して書き換える
cos(3x)
書き換え=cos(2x+x)
角の和の公式を使用する: cos(s+t)=cos(s)cos(t)−sin(s)sin(t)=cos(2x)cos(x)−sin(2x)sin(x)
2倍角の公式を使用: sin(2x)=2sin(x)cos(x)=cos(2x)cos(x)−2sin(x)cos(x)sin(x)
簡素化 cos(2x)cos(x)−2sin(x)cos(x)sin(x):cos(x)cos(2x)−2sin2(x)cos(x)
cos(2x)cos(x)−2sin(x)cos(x)sin(x)
2sin(x)cos(x)sin(x)=2sin2(x)cos(x)
2sin(x)cos(x)sin(x)
指数の規則を適用する: ab⋅ac=ab+csin(x)sin(x)=sin1+1(x)=2cos(x)sin1+1(x)
数を足す:1+1=2=2cos(x)sin2(x)
=cos(x)cos(2x)−2sin2(x)cos(x)
=cos(x)cos(2x)−2sin2(x)cos(x)
=cos(x)cos(2x)−2sin2(x)cos(x)
2倍角の公式を使用: cos(2x)=2cos2(x)−1=(2cos2(x)−1)cos(x)−2sin2(x)cos(x)
ピタゴラスの公式を使用する: cos2(x)+sin2(x)=1sin2(x)=1−cos2(x)=(2cos2(x)−1)cos(x)−2(1−cos2(x))cos(x)
拡張 (2cos2(x)−1)cos(x)−2(1−cos2(x))cos(x):4cos3(x)−3cos(x)
(2cos2(x)−1)cos(x)−2(1−cos2(x))cos(x)
=cos(x)(2cos2(x)−1)−2cos(x)(1−cos2(x))
拡張 cos(x)(2cos2(x)−1):2cos3(x)−cos(x)
cos(x)(2cos2(x)−1)
分配法則を適用する: a(b−c)=ab−aca=cos(x),b=2cos2(x),c=1=cos(x)2cos2(x)−cos(x)1
=2cos2(x)cos(x)−1cos(x)
簡素化 2cos2(x)cos(x)−1⋅cos(x):2cos3(x)−cos(x)
2cos2(x)cos(x)−1cos(x)
2cos2(x)cos(x)=2cos3(x)
2cos2(x)cos(x)
指数の規則を適用する: ab⋅ac=ab+ccos2(x)cos(x)=cos2+1(x)=2cos2+1(x)
数を足す:2+1=3=2cos3(x)
1⋅cos(x)=cos(x)
1cos(x)
乗算:1⋅cos(x)=cos(x)=cos(x)
=2cos3(x)−cos(x)
=2cos3(x)−cos(x)
=2cos3(x)−cos(x)−2(1−cos2(x))cos(x)
拡張 −2cos(x)(1−cos2(x)):−2cos(x)+2cos3(x)
−2cos(x)(1−cos2(x))
分配法則を適用する: a(b−c)=ab−aca=−2cos(x),b=1,c=cos2(x)=−2cos(x)1−(−2cos(x))cos2(x)
マイナス・プラスの規則を適用する−(−a)=a=−2⋅1cos(x)+2cos2(x)cos(x)
簡素化 −2⋅1⋅cos(x)+2cos2(x)cos(x):−2cos(x)+2cos3(x)
−2⋅1cos(x)+2cos2(x)cos(x)
2⋅1⋅cos(x)=2cos(x)
2⋅1cos(x)
数を乗じる:2⋅1=2=2cos(x)
2cos2(x)cos(x)=2cos3(x)
2cos2(x)cos(x)
指数の規則を適用する: ab⋅ac=ab+ccos2(x)cos(x)=cos2+1(x)=2cos2+1(x)
数を足す:2+1=3=2cos3(x)
=−2cos(x)+2cos3(x)
=−2cos(x)+2cos3(x)
=2cos3(x)−cos(x)−2cos(x)+2cos3(x)
簡素化 2cos3(x)−cos(x)−2cos(x)+2cos3(x):4cos3(x)−3cos(x)
2cos3(x)−cos(x)−2cos(x)+2cos3(x)
条件のようなグループ=2cos3(x)+2cos3(x)−cos(x)−2cos(x)
類似した元を足す:2cos3(x)+2cos3(x)=4cos3(x)=4cos3(x)−cos(x)−2cos(x)
類似した元を足す:−cos(x)−2cos(x)=−3cos(x)=4cos3(x)−3cos(x)
=4cos3(x)−3cos(x)
=4cos3(x)−3cos(x)
=4cos3(x)−3cos(x)+2cos(x)
簡素化=4cos3(x)−cos(x)
−cos(x)+4cos3(x)=0
置換で解く
−cos(x)+4cos3(x)=0
仮定:cos(x)=u−u+4u3=0
−u+4u3=0:u=0,u=−21​,u=21​
−u+4u3=0
因数 −u+4u3:u(2u+1)(2u−1)
−u+4u3
共通項をくくり出す u:u(4u2−1)
4u3−u
指数の規則を適用する: ab+c=abacu3=u2u=4u2u−u
共通項をくくり出す u=u(4u2−1)
=u(4u2−1)
因数 4u2−1:(2u+1)(2u−1)
4u2−1
4u2−1を書き換え (2u)2−12
4u2−1
4を書き換え 22=22u2−1
1を書き換え 12=22u2−12
指数の規則を適用する: ambm=(ab)m22u2=(2u)2=(2u)2−12
=(2u)2−12
2乗の差の公式を適用する:x2−y2=(x+y)(x−y)(2u)2−12=(2u+1)(2u−1)=(2u+1)(2u−1)
=u(2u+1)(2u−1)
u(2u+1)(2u−1)=0
零因子の原則を使用:ab=0ならば a=0または b=0u=0or2u+1=0or2u−1=0
解く 2u+1=0:u=−21​
2u+1=0
1を右側に移動します
2u+1=0
両辺から1を引く2u+1−1=0−1
簡素化2u=−1
2u=−1
以下で両辺を割る2
2u=−1
以下で両辺を割る222u​=2−1​
簡素化u=−21​
u=−21​
解く 2u−1=0:u=21​
2u−1=0
1を右側に移動します
2u−1=0
両辺に1を足す2u−1+1=0+1
簡素化2u=1
2u=1
以下で両辺を割る2
2u=1
以下で両辺を割る222u​=21​
簡素化u=21​
u=21​
解答はu=0,u=−21​,u=21​
代用を戻す u=cos(x)cos(x)=0,cos(x)=−21​,cos(x)=21​
cos(x)=0,cos(x)=−21​,cos(x)=21​
cos(x)=0:x=2π​+2πn,x=23π​+2πn
cos(x)=0
以下の一般解 cos(x)=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​​​​
x=2π​+2πn,x=23π​+2πn
x=2π​+2πn,x=23π​+2πn
cos(x)=−21​:x=32π​+2πn,x=34π​+2πn
cos(x)=−21​
以下の一般解 cos(x)=−21​
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​​​​
x=32π​+2πn,x=34π​+2πn
x=32π​+2πn,x=34π​+2πn
cos(x)=21​:x=3π​+2πn,x=35π​+2πn
cos(x)=21​
以下の一般解 cos(x)=21​
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​​​​
x=3π​+2πn,x=35π​+2πn
x=3π​+2πn,x=35π​+2πn
すべての解を組み合わせるx=2π​+2πn,x=23π​+2πn,x=32π​+2πn,x=34π​+2πn,x=3π​+2πn,x=35π​+2πn

グラフ

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人気の例

sin(x+pi/2)-cos(x+(3pi)/2)=0sin(x+2π​)−cos(x+23π​)=0tan(x)=((sqrt(3))/2)/(1/2)tan(x)=21​23​​​tan(2x)+sec(2x)=11tan(2x)+sec(2x)=11-8sin(x)+8cos(2x)=0−8sin(x)+8cos(2x)=0tan^2(x)+2sec(x)+2=0tan2(x)+2sec(x)+2=0
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