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(1-tanh(2x))/(1+tanh(2x))=2

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解答

1+tanh(2x)1−tanh(2x)​=2

解答

x=−41​ln(2)
+1
度数
x=−9.92860…∘
求解步骤
1+tanh(2x)1−tanh(2x)​=2
使用三角恒等式改写
1+tanh(2x)1−tanh(2x)​=2
使用双曲函数恒等式: tanh(x)=ex+e−xex−e−x​1+e2x+e−2xe2x−e−2x​1−e2x+e−2xe2x−e−2x​​=2
1+e2x+e−2xe2x−e−2x​1−e2x+e−2xe2x−e−2x​​=2
1+e2x+e−2xe2x−e−2x​1−e2x+e−2xe2x−e−2x​​=2:x=−41​ln(2)
1+e2x+e−2xe2x−e−2x​1−e2x+e−2xe2x−e−2x​​=2
在两边乘以 1+e2x+e−2xe2x−e−2x​1+e2x+e−2xe2x−e−2x​1−e2x+e−2xe2x−e−2x​​(1+e2x+e−2xe2x−e−2x​)=2(1+e2x+e−2xe2x−e−2x​)
化简1−e2x+e−2xe2x−e−2x​=2(1+e2x+e−2xe2x−e−2x​)
使用指数运算法则
1−e2x+e−2xe2x−e−2x​=2(1+e2x+e−2xe2x−e−2x​)
使用指数法则: abc=(ab)ce2x=(ex)2,e−2x=(ex)−21−(ex)2+(ex)−2(ex)2−(ex)−2​=2(1+(ex)2+(ex)−2(ex)2−(ex)−2​)
1−(ex)2+(ex)−2(ex)2−(ex)−2​=2(1+(ex)2+(ex)−2(ex)2−(ex)−2​)
用ex=u 改写方程式1−(u)2+(u)−2(u)2−(u)−2​=2(1+(u)2+(u)−2(u)2−(u)−2​)
解 1−u2+u−2u2−u−2​=2(1+u2+u−2u2−u−2​):u=42​1​,u=−42​1​
1−u2+u−2u2−u−2​=2(1+u2+u−2u2−u−2​)
整理后得1−u4+1u4−1​=2(1+u4+1u4−1​)
在两边乘以 u4+1
1−u4+1u4−1​=2(1+u4+1u4−1​)
在两边乘以 u4+11⋅(u4+1)−u4+1u4−1​(u4+1)=2(1+u4+1u4−1​)(u4+1)
化简
1⋅(u4+1)−u4+1u4−1​(u4+1)=2(1+u4+1u4−1​)(u4+1)
化简 1⋅(u4+1):u4+1
1⋅(u4+1)
乘以:1⋅(u4+1)=(u4+1)=(u4+1)
去除括号: (a)=a=u4+1
化简 −u4+1u4−1​(u4+1):−(u4−1)
−u4+1u4−1​(u4+1)
分式相乘: a⋅cb​=ca⋅b​=−u4+1(u4−1)(u4+1)​
约分:u4+1=−(u4−1)
u4+1−(u4−1)=2(1+u4+1u4−1​)(u4+1)
u4+1−(u4−1)=2(1+u4+1u4−1​)(u4+1)
u4+1−(u4−1)=2(1+u4+1u4−1​)(u4+1)
展开 u4+1−(u4−1):2
u4+1−(u4−1)
−(u4−1):−u4+1
−(u4−1)
打开括号=−(u4)−(−1)
使用加减运算法则−(−a)=a,−(a)=−a=−u4+1
=u4+1−u4+1
化简 u4+1−u4+1:2
u4+1−u4+1
对同类项分组=u4−u4+1+1
同类项相加:u4−u4=0=1+1
数字相加:1+1=2=2
=2
展开 2(1+u4+1u4−1​)(u4+1):4u4
2(1+u4+1u4−1​)(u4+1)
乘开 (1+u4+1u4−1​)(u4+1):2u4
(1+u4+1u4−1​)(u4+1)
使用 FOIL 方法: (a+b)(c+d)=ac+ad+bc+bda=1,b=u4+1u4−1​,c=u4,d=1=1⋅u4+1⋅1+u4+1u4−1​u4+u4+1u4−1​⋅1
=1⋅u4+1⋅1+u4+1u4−1​u4+1⋅u4+1u4−1​
化简 1⋅u4+1⋅1+u4+1u4−1​u4+1⋅u4+1u4−1​:2u4
1⋅u4+1⋅1+u4+1u4−1​u4+1⋅u4+1u4−1​
1⋅u4=u4
1⋅u4
乘以:1⋅u4=u4=u4
1⋅1=1
1⋅1
数字相乘:1⋅1=1=1
u4+1u4−1​u4=u4+1u8−u4​
u4+1u4−1​u4
分式相乘: a⋅cb​=ca⋅b​=u4+1(u4−1)u4​
乘开 (u4−1)u4:u8−u4
(u4−1)u4
=u4(u4−1)
使用分配律: a(b−c)=ab−aca=u4,b=u4,c=1=u4u4−u4⋅1
=u4u4−1⋅u4
化简 u4u4−1⋅u4:u8−u4
u4u4−1⋅u4
u4u4=u8
u4u4
使用指数法则: ab⋅ac=ab+cu4u4=u4+4=u4+4
数字相加:4+4=8=u8
1⋅u4=u4
1⋅u4
乘以:1⋅u4=u4=u4
=u8−u4
=u8−u4
=u4+1u8−u4​
1⋅u4+1u4−1​=u4+1u4−1​
1⋅u4+1u4−1​
乘以:1⋅u4+1u4−1​=u4+1u4−1​=u4+1u4−1​
=u4+1+u4+1u8−u4​+u4+1u4−1​
合并分式 u4+1u8−u4​+u4+1u4−1​:(u2+1)(u+1)(u−1)
使用法则 ca​±cb​=ca±b​=u4+1u8−u4+u4−1​
同类项相加:−u4+u4=0=u4+1u8−1​
分解 u8−1:(u2+2​u+1)(u2−2​u+1)(u2+1)(u+1)(u−1)
u8−1
将 u8−1 改写为 (u4)2−12
u8−1
将 1 改写为 12=u8−12
使用指数法则: abc=(ab)cu8=(u4)2=(u4)2−12
=(u4)2−12
使用平方差公式: x2−y2=(x+y)(x−y)(u4)2−12=(u4+1)(u4−1)=(u4+1)(u4−1)
分解 u4+1:(u2+2​u+1)(u2−2​u+1)
u4+1
u4+1=(u2+2​u+1)(u2−2​u+1)=(u2+2​u+1)(u2−2​u+1)
=(u2+2​u+1)(u2−2​u+1)(u4−1)
分解 u4−1:(u2+1)(u+1)(u−1)
u4−1
将 u4−1 改写为 (u2)2−12
u4−1
将 1 改写为 12=u4−12
使用指数法则: abc=(ab)cu4=(u2)2=(u2)2−12
=(u2)2−12
使用平方差公式: x2−y2=(x+y)(x−y)(u2)2−12=(u2+1)(u2−1)=(u2+1)(u2−1)
分解 u2−1:(u+1)(u−1)
u2−1
将 1 改写为 12=u2−12
使用平方差公式: x2−y2=(x+y)(x−y)u2−12=(u+1)(u−1)=(u+1)(u−1)
=(u2+1)(u+1)(u−1)
=(u2+2​u+1)(u2−2​u+1)(u2+1)(u+1)(u−1)
=u4+1(u2+2​u+1)(u2−2​u+1)(u2+1)(u+1)(u−1)​
u4+1=(u2+2​u+1)(u2−2​u+1)=(u2+2​u+1)(u2−2​u+1)(u2+2​u+1)(u2−2​u+1)(u2+1)(u+1)(u−1)​
消掉 (u2+2​u+1)(u2−2​u+1)(u2+2​u+1)(u2−2​u+1)(u2+1)(u+1)(u−1)​:(u2+1)(u+1)(u−1)
(u2+2​u+1)(u2−2​u+1)(u2+2​u+1)(u2−2​u+1)(u2+1)(u+1)(u−1)​
约分:u2+2​u+1=u2−2​u+1(u2−2​u+1)(u2+1)(u+1)(u−1)​
约分:u2−2​u+1=(u2+1)(u+1)(u−1)
=(u2+1)(u+1)(u−1)
=u4+1+(u2+1)(u+1)(u−1)
乘开 (u2+1)(u+1)(u−1):u4−1
乘开 (u+1)(u−1):u2−1
(u+1)(u−1)
使用平方差公式: (a+b)(a−b)=a2−b2a=u,b=1=u2−12
使用法则 1a=112=1=u2−1
=(u2+1)(u2−1)
乘开 (u2+1)(u2−1):u4−1
(u2+1)(u2−1)
使用平方差公式: (a+b)(a−b)=a2−b2a=u2,b=1=(u2)2−12
化简 (u2)2−12:u4−1
(u2)2−12
使用法则 1a=112=1=(u2)2−1
(u2)2=u4
(u2)2
使用指数法则: (ab)c=abc=u2⋅2
数字相乘:2⋅2=4=u4
=u4−1
=u4−1
=u4−1
=u4+1+u4−1
化简 u4+1+u4−1:2u4
u4+1+u4−1
对同类项分组=u4+u4+1−1
同类项相加:u4+u4=2u4=2u4+1−1
1−1=0=2u4
=2u4
=2u4
=2⋅2u4
乘开 2⋅2u4:4u4
2⋅2u4
打开括号=2⋅2u4
数字相乘:2⋅2=4=4u4
=4u4
2=4u4
解 2=4u4:u=42​1​,u=−42​1​
2=4u4
交换两边4u4=2
两边除以 4
4u4=2
两边除以 444u4​=42​
化简u4=21​
u4=21​
对于 xn=f(a),n 为偶数,解为 x=nf(a)​,−nf(a)​
u=421​​,u=−421​​
421​​=42​1​
421​​
使用根式运算法则: nba​​=nb​na​​,a≥0,b≥0=42​41​​
使用根式运算法则: n1​=141​=1=42​1​
−421​​=−42​1​
−421​​
使用根式运算法则: nba​​=nb​na​​,a≥0,b≥0=−42​41​​
使用根式运算法则: n1​=141​=1=−42​1​
u=42​1​,u=−42​1​
u=42​1​,u=−42​1​
验证解
找到无定义的点(奇点):u=0
取 1−u2+u−2u2−u−2​ 的分母,令其等于零
解 u2=0:u=0
u2=0
使用法则 xn=0⇒x=0
u=0
取 2(1+u2+u−2u2−u−2​) 的分母,令其等于零
解 u2=0:u=0
u2=0
使用法则 xn=0⇒x=0
u=0
以下点无定义u=0
将不在定义域的点与解相综合:
u=42​1​,u=−42​1​
u=42​1​,u=−42​1​
代回 u=ex,求解 x
解 ex=42​1​:x=−41​ln(2)
ex=42​1​
使用指数运算法则
ex=42​1​
使用指数法则: ab1​=a−b42​1​=2−41​ex=2−41​
使用指数法则: na​=an1​2−41​=2−41​ex=2−41​
若 f(x)=g(x),则 ln(f(x))=ln(g(x))ln(ex)=ln(2−41​)
使用对数计算法则: ln(ea)=aln(ex)=xx=ln(2−41​)
使用对数计算法则: ln(xa)=a⋅ln(x)ln(2−41​)=−41​ln(2)x=−41​ln(2)
x=−41​ln(2)
解 ex=−42​1​:x∈R无解
ex=−42​1​
使用指数运算法则
ex=−42​1​
使用指数法则: ab1​=a−b42​1​=2−41​ex=−2−41​
ex=−2−41​
af(x) 对于 x不能为零或负值∈Rx∈R无解
x=−41​ln(2)
验证解:x=−41​ln(2)真
将它们代入 1+e2x+e−2xe2x−e−2x​1−e2x+e−2xe2x−e−2x​​=2检验解是否符合
去除与方程不符的解。
代入 x=−41​ln(2):真
1+e2(−41​ln(2))+e−2(−41​ln(2))e2(−41​ln(2))−e−2(−41​ln(2))​1−e2(−41​ln(2))+e−2(−41​ln(2))e2(−41​ln(2))−e−2(−41​ln(2))​​=2
1+e2(−41​ln(2))+e−2(−41​ln(2))e2(−41​ln(2))−e−2(−41​ln(2))​1−e2(−41​ln(2))+e−2(−41​ln(2))e2(−41​ln(2))−e−2(−41​ln(2))​​=2
1+e2(−41​ln(2))+e−2(−41​ln(2))e2(−41​ln(2))−e−2(−41​ln(2))​1−e2(−41​ln(2))+e−2(−41​ln(2))e2(−41​ln(2))−e−2(−41​ln(2))​​
去除括号: (−a)=−a,−(−a)=a=1+e−2⋅41​ln(2)+e2⋅41​ln(2)e−2⋅41​ln(2)−e2⋅41​ln(2)​1−e−2⋅41​ln(2)+e2⋅41​ln(2)e−2⋅41​ln(2)−e2⋅41​ln(2)​​
e−2⋅41​ln(2)+e2⋅41​ln(2)e−2⋅41​ln(2)−e2⋅41​ln(2)​=−31​
e−2⋅41​ln(2)+e2⋅41​ln(2)e−2⋅41​ln(2)−e2⋅41​ln(2)​
e−2⋅41​ln(2)=2​1​
e−2⋅41​ln(2)
乘 −2⋅41​ln(2):−21​ln(2)
−2⋅41​ln(2)
分式相乘: a⋅cb​=ca⋅b​=−41⋅2​ln(2)
41⋅2​=21​
41⋅2​
数字相乘:1⋅2=2=42​
约分:2=21​
=21​
=e−21​ln(2)
使用指数法则: abc=(ab)c=(eln(2))−21​
使用对数计算法则: aloga​(b)=beln(2)=2=2−21​
使用指数法则: a−b=ab1​=2​1​
e2⋅41​ln(2)=2​
e2⋅41​ln(2)
乘 2⋅41​ln(2):21​ln(2)
2⋅41​ln(2)
分式相乘: a⋅cb​=ca⋅b​=41⋅2​ln(2)
41⋅2​=21​
41⋅2​
数字相乘:1⋅2=2=42​
约分:2=21​
=21​
=e21​ln(2)
使用指数法则: abc=(ab)c=eln(2)​
使用对数计算法则: aloga​(b)=beln(2)=2=2​
=2​1​+2​e−2⋅41​ln(2)−e2⋅41​ln(2)​
e−2⋅41​ln(2)=2​1​
e−2⋅41​ln(2)
乘 −2⋅41​ln(2):−21​ln(2)
−2⋅41​ln(2)
分式相乘: a⋅cb​=ca⋅b​=−41⋅2​ln(2)
41⋅2​=21​
41⋅2​
数字相乘:1⋅2=2=42​
约分:2=21​
=21​
=e−21​ln(2)
使用指数法则: abc=(ab)c=(eln(2))−21​
使用对数计算法则: aloga​(b)=beln(2)=2=2−21​
使用指数法则: a−b=ab1​=2​1​
e2⋅41​ln(2)=2​
e2⋅41​ln(2)
乘 2⋅41​ln(2):21​ln(2)
2⋅41​ln(2)
分式相乘: a⋅cb​=ca⋅b​=41⋅2​ln(2)
41⋅2​=21​
41⋅2​
数字相乘:1⋅2=2=42​
约分:2=21​
=21​
=e21​ln(2)
使用指数法则: abc=(ab)c=eln(2)​
使用对数计算法则: aloga​(b)=beln(2)=2=2​
=2​1​+2​2​1​−2​​
化简 2​1​+2​:2​3​
2​1​+2​
将项转换为分式: 2​=2​2​2​​=2​1​+2​2​2​​
因为分母相等,所以合并分式: ca​±cb​=ca±b​=2​1+2​2​​
1+2​2​=3
1+2​2​
使用根式运算法则: a​a​=a2​2​=2=1+2
数字相加:1+2=3=3
=2​3​
=2​3​2​1​−2​​
化简 2​1​−2​:−2​1​
2​1​−2​
将项转换为分式: 2​=2​2​2​​=2​1​−2​2​2​​
因为分母相等,所以合并分式: ca​±cb​=ca±b​=2​1−2​2​​
1−2​2​=−1
1−2​2​
使用根式运算法则: a​a​=a2​2​=2=1−2
数字相减:1−2=−1=−1
=2​−1​
使用分式法则: b−a​=−ba​=−2​1​
=2​3​−2​1​​
使用分式法则: b−a​=−ba​=−2​3​2​1​​
分式相除: dc​ba​​=b⋅ca⋅d​=−2​⋅31⋅2​​
整理后得=−2​⋅32​​
约分:2​=−31​
=1−31​1−e−2⋅41​ln(2)+e2⋅41​ln(2)e−2⋅41​ln(2)−e2⋅41​ln(2)​​
e−2⋅41​ln(2)+e2⋅41​ln(2)e−2⋅41​ln(2)−e2⋅41​ln(2)​=−31​
e−2⋅41​ln(2)+e2⋅41​ln(2)e−2⋅41​ln(2)−e2⋅41​ln(2)​
e−2⋅41​ln(2)=2​1​
e−2⋅41​ln(2)
乘 −2⋅41​ln(2):−21​ln(2)
−2⋅41​ln(2)
分式相乘: a⋅cb​=ca⋅b​=−41⋅2​ln(2)
41⋅2​=21​
41⋅2​
数字相乘:1⋅2=2=42​
约分:2=21​
=21​
=e−21​ln(2)
使用指数法则: abc=(ab)c=(eln(2))−21​
使用对数计算法则: aloga​(b)=beln(2)=2=2−21​
使用指数法则: a−b=ab1​=2​1​
e2⋅41​ln(2)=2​
e2⋅41​ln(2)
乘 2⋅41​ln(2):21​ln(2)
2⋅41​ln(2)
分式相乘: a⋅cb​=ca⋅b​=41⋅2​ln(2)
41⋅2​=21​
41⋅2​
数字相乘:1⋅2=2=42​
约分:2=21​
=21​
=e21​ln(2)
使用指数法则: abc=(ab)c=eln(2)​
使用对数计算法则: aloga​(b)=beln(2)=2=2​
=2​1​+2​e−2⋅41​ln(2)−e2⋅41​ln(2)​
e−2⋅41​ln(2)=2​1​
e−2⋅41​ln(2)
乘 −2⋅41​ln(2):−21​ln(2)
−2⋅41​ln(2)
分式相乘: a⋅cb​=ca⋅b​=−41⋅2​ln(2)
41⋅2​=21​
41⋅2​
数字相乘:1⋅2=2=42​
约分:2=21​
=21​
=e−21​ln(2)
使用指数法则: abc=(ab)c=(eln(2))−21​
使用对数计算法则: aloga​(b)=beln(2)=2=2−21​
使用指数法则: a−b=ab1​=2​1​
e2⋅41​ln(2)=2​
e2⋅41​ln(2)
乘 2⋅41​ln(2):21​ln(2)
2⋅41​ln(2)
分式相乘: a⋅cb​=ca⋅b​=41⋅2​ln(2)
41⋅2​=21​
41⋅2​
数字相乘:1⋅2=2=42​
约分:2=21​
=21​
=e21​ln(2)
使用指数法则: abc=(ab)c=eln(2)​
使用对数计算法则: aloga​(b)=beln(2)=2=2​
=2​1​+2​2​1​−2​​
化简 2​1​+2​:2​3​
2​1​+2​
将项转换为分式: 2​=2​2​2​​=2​1​+2​2​2​​
因为分母相等,所以合并分式: ca​±cb​=ca±b​=2​1+2​2​​
1+2​2​=3
1+2​2​
使用根式运算法则: a​a​=a2​2​=2=1+2
数字相加:1+2=3=3
=2​3​
=2​3​2​1​−2​​
化简 2​1​−2​:−2​1​
2​1​−2​
将项转换为分式: 2​=2​2​2​​=2​1​−2​2​2​​
因为分母相等,所以合并分式: ca​±cb​=ca±b​=2​1−2​2​​
1−2​2​=−1
1−2​2​
使用根式运算法则: a​a​=a2​2​=2=1−2
数字相减:1−2=−1=−1
=2​−1​
使用分式法则: b−a​=−ba​=−2​1​
=2​3​−2​1​​
使用分式法则: b−a​=−ba​=−2​3​2​1​​
分式相除: dc​ba​​=b⋅ca⋅d​=−2​⋅31⋅2​​
整理后得=−2​⋅32​​
约分:2​=−31​
=1−31​1−(−31​)​
化简
1−31​1−(−31​)​
使用法则 −(−a)=a=1−31​1+31​​
化简 1−31​:32​
1−31​
将项转换为分式: 1=31⋅3​=31⋅3​−31​
因为分母相等,所以合并分式: ca​±cb​=ca±b​=31⋅3−1​
1⋅3−1=2
1⋅3−1
数字相乘:1⋅3=3=3−1
数字相减:3−1=2=2
=32​
=32​1+31​​
化简 1+31​:34​
1+31​
将项转换为分式: 1=31⋅3​=31⋅3​+31​
因为分母相等,所以合并分式: ca​±cb​=ca±b​=31⋅3+1​
1⋅3+1=4
1⋅3+1
数字相乘:1⋅3=3=3+1
数字相加:3+1=4=4
=34​
=32​34​​
分式相除: dc​ba​​=b⋅ca⋅d​=3⋅24⋅3​
约分:3=24​
数字相除:24​=2=2
=2
2=2
真
解是x=−41​ln(2)
x=−41​ln(2)

作图

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5sin(θ)-5cos(θ)=25sin(θ)−5cos(θ)=22cos(t)=sqrt(3)2cos(t)=3​5sin(x)=sin(x)5sin(x)=sin(x)sin(3x)=3sin(x)sin(3x)=3sin(x)arcsin(x)+arcsin(2x)= pi/3arcsin(x)+arcsin(2x)=3π​
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