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tan(x)=2+tan(3x)

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解答

tan(x)=2+tan(3x)

解答

x=4π​+πn,x=1.17809…+πn,x=−0.39269…+πn
+1
度数
x=45∘+180∘n,x=67.5∘+180∘n,x=−22.5∘+180∘n
求解步骤
tan(x)=2+tan(3x)
两边减去 2+tan(3x)tan(x)−2−tan(3x)=0
使用三角恒等式改写
−2−tan(3x)+tan(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)​
=−2−1−3tan2(x)3tan(x)−tan3(x)​+tan(x)
合并分式 −−3tan2(x)+13tan(x)−tan3(x)​+tan(x):1−3tan2(x)−2tan(x)−2tan3(x)​
−−3tan2(x)+13tan(x)−tan3(x)​+tan(x)
将项转换为分式: tan(x)=1−3tan2(x)tan(x)(1−3tan2(x))​=−1−3tan2(x)3tan(x)−tan3(x)​+1−3tan2(x)tan(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))+tan(x)(1−3tan2(x))​
乘开 −(3tan(x)−tan3(x))+tan(x)(1−3tan2(x)):−2tan(x)−2tan3(x)
−(3tan(x)−tan3(x))+tan(x)(1−3tan2(x))
−(3tan(x)−tan3(x)):−3tan(x)+tan3(x)
−(3tan(x)−tan3(x))
打开括号=−(3tan(x))−(−tan3(x))
使用加减运算法则−(−a)=a,−(a)=−a=−3tan(x)+tan3(x)
=−3tan(x)+tan3(x)+tan(x)(1−3tan2(x))
乘开 tan(x)(1−3tan2(x)):tan(x)−3tan3(x)
tan(x)(1−3tan2(x))
使用分配律: a(b−c)=ab−aca=tan(x),b=1,c=3tan2(x)=tan(x)⋅1−tan(x)⋅3tan2(x)
=1⋅tan(x)−3tan2(x)tan(x)
化简 1⋅tan(x)−3tan2(x)tan(x):tan(x)−3tan3(x)
1⋅tan(x)−3tan2(x)tan(x)
1⋅tan(x)=tan(x)
1⋅tan(x)
乘以:1⋅tan(x)=tan(x)=tan(x)
3tan2(x)tan(x)=3tan3(x)
3tan2(x)tan(x)
使用指数法则: ab⋅ac=ab+ctan2(x)tan(x)=tan2+1(x)=3tan2+1(x)
数字相加:2+1=3=3tan3(x)
=tan(x)−3tan3(x)
=tan(x)−3tan3(x)
=−3tan(x)+tan3(x)+tan(x)−3tan3(x)
化简 −3tan(x)+tan3(x)+tan(x)−3tan3(x):−2tan(x)−2tan3(x)
−3tan(x)+tan3(x)+tan(x)−3tan3(x)
同类项相加:tan3(x)−3tan3(x)=−2tan3(x)=−3tan(x)−2tan3(x)+tan(x)
同类项相加:−3tan(x)+tan(x)=−2tan(x)=−2tan(x)−2tan3(x)
=−2tan(x)−2tan3(x)
=1−3tan2(x)−2tan(x)−2tan3(x)​
=1−3tan2(x)−2tan(x)−2tan3(x)​−2
−2+1−3tan2(x)−2tan(x)−2tan3(x)​=0
−2+1−3tan2(x)−2tan(x)−2tan3(x)​=0
用替代法求解
−2+1−3tan2(x)−2tan(x)−2tan3(x)​=0
令:tan(x)=u−2+1−3u2−2u−2u3​=0
−2+1−3u2−2u−2u3​=0:u=1,u=1+2​,u=1−2​
−2+1−3u2−2u−2u3​=0
在两边乘以 1−3u2
−2+1−3u2−2u−2u3​=0
在两边乘以 1−3u2−2(1−3u2)+1−3u2−2u−2u3​(1−3u2)=0⋅(1−3u2)
化简
−2(1−3u2)+1−3u2−2u−2u3​(1−3u2)=0⋅(1−3u2)
化简 1−3u2−2u−2u3​(1−3u2):−2u−2u3
1−3u2−2u−2u3​(1−3u2)
分式相乘: a⋅cb​=ca⋅b​=1−3u2(−2u−2u3)(1−3u2)​
约分:1−3u2=−−2u−2u3
化简 0⋅(1−3u2):0
0⋅(1−3u2)
使用法则 0⋅a=0=0
−2(1−3u2)−2u−2u3=0
−2(1−3u2)−2u−2u3=0
−2(1−3u2)−2u−2u3=0
解 −2(1−3u2)−2u−2u3=0:u=1,u=1+2​,u=1−2​
−2(1−3u2)−2u−2u3=0
因式分解 −2(1−3u2)−2u−2u3:−2(u−1)(u2−2u−1)
−2(1−3u2)−2u−2u3
因式分解出通项 2=−2(1−u2⋅3+u+u3)
分解 u3−3u2+u+1:(u−1)(u2−2u−1)
1−u2⋅3+u+u3
使用有理根定理
a0​=1,an​=1
a0​的除数:1,an​的除数:1
因此,检验以下有理数:±11​
11​ 是表达式的根,所以因式分解 u−1
=(u−1)u−1u3−3u2+u+1​
u−1u3−3u2+u+1​=u2−2u−1
u−1u3−3u2+u+1​
对 u−1u3−3u2+u+1​做除法:u−1u3−3u2+u+1​=u2+u−1−2u2+u+1​
将分子 u3−3u2+u+1 与除数 u−1
的首项系数相除:uu3​=u2
商=u2
将 u−1 乘以 u2:u3−u2将 u3−3u2+u+1 减去 u3−u2 得到新的余数余数=−2u2+u+1
因此u−1u3−3u2+u+1​=u2+u−1−2u2+u+1​
=u2+u−1−2u2+u+1​
对 u−1−2u2+u+1​做除法:u−1−2u2+u+1​=−2u+u−1−u+1​
将分子 −2u2+u+1 与除数 u−1
的首项系数相除:u−2u2​=−2u
商=−2u
将 u−1 乘以 −2u:−2u2+2u将 −2u2+u+1 减去 −2u2+2u 得到新的余数余数=−u+1
因此u−1−2u2+u+1​=−2u+u−1−u+1​
=u2−2u+u−1−u+1​
对 u−1−u+1​做除法:u−1−u+1​=−1
将分子 −u+1 与除数 u−1
的首项系数相除:u−u​=−1
商=−1
将 u−1 乘以 −1:−u+1将 −u+1 减去 −u+1 得到新的余数余数=0
因此u−1−u+1​=−1
=u2−2u−1
=(u−1)(u2−2u−1)
=−2(u−1)(u2−2u−1)
−2(u−1)(u2−2u−1)=0
使用零因数法则: If ab=0then a=0or b=0u−1=0oru2−2u−1=0
解 u−1=0:u=1
u−1=0
将 1到右边
u−1=0
两边加上 1u−1+1=0+1
化简u=1
u=1
解 u2−2u−1=0:u=1+2​,u=1−2​
u2−2u−1=0
使用求根公式求解
u2−2u−1=0
二次方程求根公式:
若 a=1,b=−2,c=−1u1,2​=2⋅1−(−2)±(−2)2−4⋅1⋅(−1)​​
u1,2​=2⋅1−(−2)±(−2)2−4⋅1⋅(−1)​​
(−2)2−4⋅1⋅(−1)​=22​
(−2)2−4⋅1⋅(−1)​
使用法则 −(−a)=a=(−2)2+4⋅1⋅1​
使用指数法则: (−a)n=an,若 n 是偶数(−2)2=22=22+4⋅1⋅1​
数字相乘:4⋅1⋅1=4=22+4​
22=4=4+4​
数字相加:4+4=8=8​
8质因数分解:23
8
8除以 28=4⋅2=2⋅4
4除以 24=2⋅2=2⋅2⋅2
2 是质数,因此无法进一步因数分解=2⋅2⋅2
=23
=23​
使用指数法则: ab+c=ab⋅ac=22⋅2​
使用根式运算法则: nab​=na​nb​=2​22​
使用根式运算法则: nan​=a22​=2=22​
u1,2​=2⋅1−(−2)±22​​
将解分隔开u1​=2⋅1−(−2)+22​​,u2​=2⋅1−(−2)−22​​
u=2⋅1−(−2)+22​​:1+2​
2⋅1−(−2)+22​​
使用法则 −(−a)=a=2⋅12+22​​
数字相乘:2⋅1=2=22+22​​
分解 2+22​:2(1+2​)
2+22​
改写为=2⋅1+22​
因式分解出通项 2=2(1+2​)
=22(1+2​)​
数字相除:22​=1=1+2​
u=2⋅1−(−2)−22​​:1−2​
2⋅1−(−2)−22​​
使用法则 −(−a)=a=2⋅12−22​​
数字相乘:2⋅1=2=22−22​​
分解 2−22​:2(1−2​)
2−22​
改写为=2⋅1−22​
因式分解出通项 2=2(1−2​)
=22(1−2​)​
数字相除:22​=1=1−2​
二次方程组的解是:u=1+2​,u=1−2​
解为u=1,u=1+2​,u=1−2​
u=1,u=1+2​,u=1−2​
验证解
找到无定义的点(奇点):u=3​1​,u=−3​1​
取 −2+1−3u2−2u−2u3​ 的分母,令其等于零
解 1−3u2=0:u=3​1​,u=−3​1​
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​​=3​1​
31​​
使用根式运算法则: ba​​=b​a​​,a≥0,b≥0=3​1​​
使用根式运算法则: 1​=11​=1=3​1​
−31​​=−3​1​
−31​​
使用根式运算法则: ba​​=b​a​​,a≥0,b≥0=−3​1​​
使用根式运算法则: 1​=11​=1=−3​1​
u=3​1​,u=−3​1​
以下点无定义u=3​1​,u=−3​1​
将不在定义域的点与解相综合:
u=1,u=1+2​,u=1−2​
u=tan(x)代回tan(x)=1,tan(x)=1+2​,tan(x)=1−2​
tan(x)=1,tan(x)=1+2​,tan(x)=1−2​
tan(x)=1:x=4π​+πn
tan(x)=1
tan(x)=1的通解
tan(x) 周期表(周期为 πn):
x06π​4π​3π​2π​32π​43π​65π​​tan(x)033​​13​±∞−3​−1−33​​​​
x=4π​+πn
x=4π​+πn
tan(x)=1+2​:x=arctan(1+2​)+πn
tan(x)=1+2​
使用反三角函数性质
tan(x)=1+2​
tan(x)=1+2​的通解tan(x)=a⇒x=arctan(a)+πnx=arctan(1+2​)+πn
x=arctan(1+2​)+πn
tan(x)=1−2​:x=arctan(1−2​)+πn
tan(x)=1−2​
使用反三角函数性质
tan(x)=1−2​
tan(x)=1−2​的通解tan(x)=−a⇒x=arctan(−a)+πnx=arctan(1−2​)+πn
x=arctan(1−2​)+πn
合并所有解x=4π​+πn,x=arctan(1+2​)+πn,x=arctan(1−2​)+πn
以小数形式表示解x=4π​+πn,x=1.17809…+πn,x=−0.39269…+πn

作图

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流行的例子

2sin(x)-3=02sin(x)−3=0sin^2(x)=2sin^2(x/2)sin2(x)=2sin2(2x​)5sin(x)=cos(x)-45sin(x)=cos(x)−4-21tan(x)+3sqrt(3)=-3(sqrt(3)+tan(x))−21tan(x)+33​=−3(3​+tan(x))tan(y)=-1tan(y)=−1
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