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2cos(x)cos^3(x)+cos^2(x)-sin^2(x)=cos(x)

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Soluzione

2cos(x)cos3(x)+cos2(x)−sin2(x)=cos(x)

Soluzione

x=2.05721…+2πn,x=−2.05721…+2πn,x=0.72493…+2πn,x=2π−0.72493…+2πn
+1
Gradi
x=117.86956…∘+360∘n,x=−117.86956…∘+360∘n,x=41.53566…∘+360∘n,x=318.46433…∘+360∘n
Fasi della soluzione
2cos(x)cos3(x)+cos2(x)−sin2(x)=cos(x)
Sottrarre cos(x) da entrambi i lati2cos4(x)+cos2(x)−sin2(x)−cos(x)=0
Riscrivere utilizzando identità trigonometriche
−cos(x)+cos2(x)−sin2(x)+2cos4(x)
Usa l'identità pitagorica: cos2(x)+sin2(x)=1sin2(x)=1−cos2(x)=−cos(x)+cos2(x)−(1−cos2(x))+2cos4(x)
Semplificare −cos(x)+cos2(x)−(1−cos2(x))+2cos4(x):−cos(x)+2cos2(x)+2cos4(x)−1
−cos(x)+cos2(x)−(1−cos2(x))+2cos4(x)
−(1−cos2(x)):−1+cos2(x)
−(1−cos2(x))
Distribuire le parentesi=−(1)−(−cos2(x))
Applicare le regole di sottrazione-addizione−(−a)=a,−(a)=−a=−1+cos2(x)
=−cos(x)+cos2(x)−1+cos2(x)+2cos4(x)
Semplifica −cos(x)+cos2(x)−1+cos2(x)+2cos4(x):−cos(x)+2cos2(x)+2cos4(x)−1
−cos(x)+cos2(x)−1+cos2(x)+2cos4(x)
Raggruppa termini simili=−cos(x)+cos2(x)+cos2(x)+2cos4(x)−1
Aggiungi elementi simili: cos2(x)+cos2(x)=2cos2(x)=−cos(x)+2cos2(x)+2cos4(x)−1
=−cos(x)+2cos2(x)+2cos4(x)−1
=−cos(x)+2cos2(x)+2cos4(x)−1
−1−cos(x)+2cos2(x)+2cos4(x)=0
Risolvi per sostituzione
−1−cos(x)+2cos2(x)+2cos4(x)=0
Sia: cos(x)=u−1−u+2u2+2u4=0
−1−u+2u2+2u4=0:u≈−0.46746…,u≈0.74854…
−1−u+2u2+2u4=0
Scrivi in forma standard an​xn+…+a1​x+a0​=02u4+2u2−u−1=0
Trova una soluzione per 2u4+2u2−u−1=0 utilizzando Newton-Raphson:u≈−0.46746…
2u4+2u2−u−1=0
Definizione di approssimazione di Newton-Raphson
f(u)=2u4+2u2−u−1
Trova f′(u):8u3+4u−1
dud​(2u4+2u2−u−1)
Applica la regola della somma/differenza: (f±g)′=f′±g′=dud​(2u4)+dud​(2u2)−dudu​−dud​(1)
dud​(2u4)=8u3
dud​(2u4)
Elimina la costante: (a⋅f)′=a⋅f′=2dud​(u4)
Applica la regola della potenza: dxd​(xa)=a⋅xa−1=2⋅4u4−1
Semplificare=8u3
dud​(2u2)=4u
dud​(2u2)
Elimina la costante: (a⋅f)′=a⋅f′=2dud​(u2)
Applica la regola della potenza: dxd​(xa)=a⋅xa−1=2⋅2u2−1
Semplificare=4u
dudu​=1
dudu​
Applica la derivata comune: dudu​=1=1
dud​(1)=0
dud​(1)
Derivata di una costante: dxd​(a)=0=0
=8u3+4u−1−0
Semplificare=8u3+4u−1
Sia u0​=−1Calcola un+1​ fino a Deltaun+1​<0.000001
u1​=−0.69230…:Δu1​=0.30769…
f(u0​)=2(−1)4+2(−1)2−(−1)−1=4f′(u0​)=8(−1)3+4(−1)−1=−13u1​=−0.69230…
Δu1​=∣−0.69230…−(−1)∣=0.30769…Δu1​=0.30769…
u2​=−0.51946…:Δu2​=0.17284…
f(u1​)=2(−0.69230…)4+2(−0.69230…)2−(−0.69230…)−1=1.11032…f′(u1​)=8(−0.69230…)3+4(−0.69230…)−1=−6.42375…u2​=−0.51946…
Δu2​=∣−0.51946…−(−0.69230…)∣=0.17284…Δu2​=0.17284…
u3​=−0.47069…:Δu3​=0.04876…
f(u2​)=2(−0.51946…)4+2(−0.51946…)2−(−0.51946…)−1=0.20476…f′(u2​)=8(−0.51946…)3+4(−0.51946…)−1=−4.19921…u3​=−0.47069…
Δu3​=∣−0.47069…−(−0.51946…)∣=0.04876…Δu3​=0.04876…
u4​=−0.46747…:Δu4​=0.00322…
f(u3​)=2(−0.47069…)4+2(−0.47069…)2−(−0.47069…)−1=0.01198…f′(u3​)=8(−0.47069…)3+4(−0.47069…)−1=−3.71707…u4​=−0.46747…
Δu4​=∣−0.46747…−(−0.47069…)∣=0.00322…Δu4​=0.00322…
u5​=−0.46746…:Δu5​=0.00001…
f(u4​)=2(−0.46747…)4+2(−0.46747…)2−(−0.46747…)−1=0.00004…f′(u4​)=8(−0.46747…)3+4(−0.46747…)−1=−3.68715…u5​=−0.46746…
Δu5​=∣−0.46746…−(−0.46747…)∣=0.00001…Δu5​=0.00001…
u6​=−0.46746…:Δu6​=2.15174E−10
f(u5​)=2(−0.46746…)4+2(−0.46746…)2−(−0.46746…)−1=7.93353E−10f′(u5​)=8(−0.46746…)3+4(−0.46746…)−1=−3.68703…u6​=−0.46746…
Δu6​=∣−0.46746…−(−0.46746…)∣=2.15174E−10Δu6​=2.15174E−10
u≈−0.46746…
Applica la divisione lunga:u+0.46746…2u4+2u2−u−1​=2u3−0.93492…u2+2.43703…u−2.13921…
2u3−0.93492…u2+2.43703…u−2.13921…≈0
Trova una soluzione per 2u3−0.93492…u2+2.43703…u−2.13921…=0 utilizzando Newton-Raphson:u≈0.74854…
2u3−0.93492…u2+2.43703…u−2.13921…=0
Definizione di approssimazione di Newton-Raphson
f(u)=2u3−0.93492…u2+2.43703…u−2.13921…
Trova f′(u):6u2−1.86984…u+2.43703…
dud​(2u3−0.93492…u2+2.43703…u−2.13921…)
Applica la regola della somma/differenza: (f±g)′=f′±g′=dud​(2u3)−dud​(0.93492…u2)+dud​(2.43703…u)−dud​(2.13921…)
dud​(2u3)=6u2
dud​(2u3)
Elimina la costante: (a⋅f)′=a⋅f′=2dud​(u3)
Applica la regola della potenza: dxd​(xa)=a⋅xa−1=2⋅3u3−1
Semplificare=6u2
dud​(0.93492…u2)=1.86984…u
dud​(0.93492…u2)
Elimina la costante: (a⋅f)′=a⋅f′=0.93492…dud​(u2)
Applica la regola della potenza: dxd​(xa)=a⋅xa−1=0.93492…⋅2u2−1
Semplificare=1.86984…u
dud​(2.43703…u)=2.43703…
dud​(2.43703…u)
Elimina la costante: (a⋅f)′=a⋅f′=2.43703…dudu​
Applica la derivata comune: dudu​=1=2.43703…⋅1
Semplificare=2.43703…
dud​(2.13921…)=0
dud​(2.13921…)
Derivata di una costante: dxd​(a)=0=0
=6u2−1.86984…u+2.43703…−0
Semplificare=6u2−1.86984…u+2.43703…
Sia u0​=1Calcola un+1​ fino a Deltaun+1​<0.000001
u1​=0.79246…:Δu1​=0.20753…
f(u0​)=2⋅13−0.93492…⋅12+2.43703…⋅1−2.13921…=1.36289…f′(u0​)=6⋅12−1.86984…⋅1+2.43703…=6.56719…u1​=0.79246…
Δu1​=∣0.79246…−1∣=0.20753…Δu1​=0.20753…
u2​=0.75006…:Δu2​=0.04240…
f(u1​)=2⋅0.79246…3−0.93492…⋅0.79246…2+2.43703…⋅0.79246…−2.13921…=0.20027…f′(u1​)=6⋅0.79246…2−1.86984…⋅0.79246…+2.43703…=4.72328…u2​=0.75006…
Δu2​=∣0.75006…−0.79246…∣=0.04240…Δu2​=0.04240…
u3​=0.74854…:Δu3​=0.00152…
f(u2​)=2⋅0.75006…3−0.93492…⋅0.75006…2+2.43703…⋅0.75006…−2.13921…=0.00671…f′(u2​)=6⋅0.75006…2−1.86984…⋅0.75006…+2.43703…=4.41013…u3​=0.74854…
Δu3​=∣0.74854…−0.75006…∣=0.00152…Δu3​=0.00152…
u4​=0.74854…:Δu4​=1.87746E−6
f(u3​)=2⋅0.74854…3−0.93492…⋅0.74854…2+2.43703…⋅0.74854…−2.13921…=8.2595E−6f′(u3​)=6⋅0.74854…2−1.86984…⋅0.74854…+2.43703…=4.39929…u4​=0.74854…
Δu4​=∣0.74854…−0.74854…∣=1.87746E−6Δu4​=1.87746E−6
u5​=0.74854…:Δu5​=2.8495E−12
f(u4​)=2⋅0.74854…3−0.93492…⋅0.74854…2+2.43703…⋅0.74854…−2.13921…=1.25358E−11f′(u4​)=6⋅0.74854…2−1.86984…⋅0.74854…+2.43703…=4.39928…u5​=0.74854…
Δu5​=∣0.74854…−0.74854…∣=2.8495E−12Δu5​=2.8495E−12
u≈0.74854…
Applica la divisione lunga:u−0.74854…2u3−0.93492…u2+2.43703…u−2.13921…​=2u2+0.56216…u+2.85784…
2u2+0.56216…u+2.85784…≈0
Trova una soluzione per 2u2+0.56216…u+2.85784…=0 utilizzando Newton-Raphson:Nessuna soluzione per u∈R
2u2+0.56216…u+2.85784…=0
Definizione di approssimazione di Newton-Raphson
f(u)=2u2+0.56216…u+2.85784…
Trova f′(u):4u+0.56216…
dud​(2u2+0.56216…u+2.85784…)
Applica la regola della somma/differenza: (f±g)′=f′±g′=dud​(2u2)+dud​(0.56216…u)+dud​(2.85784…)
dud​(2u2)=4u
dud​(2u2)
Elimina la costante: (a⋅f)′=a⋅f′=2dud​(u2)
Applica la regola della potenza: dxd​(xa)=a⋅xa−1=2⋅2u2−1
Semplificare=4u
dud​(0.56216…u)=0.56216…
dud​(0.56216…u)
Elimina la costante: (a⋅f)′=a⋅f′=0.56216…dudu​
Applica la derivata comune: dudu​=1=0.56216…⋅1
Semplificare=0.56216…
dud​(2.85784…)=0
dud​(2.85784…)
Derivata di una costante: dxd​(a)=0=0
=4u+0.56216…+0
Semplificare=4u+0.56216…
Sia u0​=−5Calcola un+1​ fino a Deltaun+1​<0.000001
u1​=−2.42527…:Δu1​=2.57472…
f(u0​)=2(−5)2+0.56216…(−5)+2.85784…=50.04701…f′(u0​)=4(−5)+0.56216…=−19.43783…u1​=−2.42527…
Δu1​=∣−2.42527…−(−5)∣=2.57472…Δu1​=2.57472…
u2​=−0.97452…:Δu2​=1.45075…
f(u1​)=2(−2.42527…)2+0.56216…(−2.42527…)+2.85784…=13.25838…f′(u1​)=4(−2.42527…)+0.56216…=−9.13894…u2​=−0.97452…
Δu2​=∣−0.97452…−(−2.42527…)∣=1.45075…Δu2​=1.45075…
u3​=0.28731…:Δu3​=1.26183…
f(u2​)=2(−0.97452…)2+0.56216…(−0.97452…)+2.85784…=4.20938…f′(u2​)=4(−0.97452…)+0.56216…=−3.33592…u3​=0.28731…
Δu3​=∣0.28731…−(−0.97452…)∣=1.26183…Δu3​=1.26183…
u4​=−1.57339…:Δu4​=1.86071…
f(u3​)=2⋅0.28731…2+0.56216…⋅0.28731…+2.85784…=3.18445…f′(u3​)=4⋅0.28731…+0.56216…=1.71142…u4​=−1.57339…
Δu4​=∣−1.57339…−0.28731…∣=1.86071…Δu4​=1.86071…
u5​=−0.36523…:Δu5​=1.20816…
f(u4​)=2(−1.57339…)2+0.56216…(−1.57339…)+2.85784…=6.92448…f′(u4​)=4(−1.57339…)+0.56216…=−5.73142…u5​=−0.36523…
Δu5​=∣−0.36523…−(−1.57339…)∣=1.20816…Δu5​=1.20816…
u6​=2.88287…:Δu6​=3.24811…
f(u5​)=2(−0.36523…)2+0.56216…(−0.36523…)+2.85784…=2.91931…f′(u5​)=4(−0.36523…)+0.56216…=−0.89877…u6​=2.88287…
Δu6​=∣2.88287…−(−0.36523…)∣=3.24811…Δu6​=3.24811…
u7​=1.13812…:Δu7​=1.74475…
f(u6​)=2⋅2.88287…2+0.56216…⋅2.88287…+2.85784…=21.10048…f′(u6​)=4⋅2.88287…+0.56216…=12.09368…u7​=1.13812…
Δu7​=∣1.13812…−2.88287…∣=1.74475…Δu7​=1.74475…
u8​=−0.05223…:Δu8​=1.19036…
f(u7​)=2⋅1.13812…2+0.56216…⋅1.13812…+2.85784…=6.08832…f′(u7​)=4⋅1.13812…+0.56216…=5.11467…u8​=−0.05223…
Δu8​=∣−0.05223…−1.13812…∣=1.19036…Δu8​=1.19036…
u9​=−8.07548…:Δu9​=8.02325…
f(u8​)=2(−0.05223…)2+0.56216…(−0.05223…)+2.85784…=2.83393…f′(u8​)=4(−0.05223…)+0.56216…=0.35321…u9​=−8.07548…
Δu9​=∣−8.07548…−(−0.05223…)∣=8.02325…Δu9​=8.02325…
u10​=−4.01921…:Δu10​=4.05626…
f(u9​)=2(−8.07548…)2+0.56216…(−8.07548…)+2.85784…=128.74508…f′(u9​)=4(−8.07548…)+0.56216…=−31.73978…u10​=−4.01921…
Δu10​=∣−4.01921…−(−8.07548…)∣=4.05626…Δu10​=4.05626…
u11​=−1.89822…:Δu11​=2.12099…
f(u10​)=2(−4.01921…)2+0.56216…(−4.01921…)+2.85784…=32.90662…f′(u10​)=4(−4.01921…)+0.56216…=−15.51471…u11​=−1.89822…
Δu11​=∣−1.89822…−(−4.01921…)∣=2.12099…Δu11​=2.12099…
u12​=−0.61852…:Δu12​=1.27970…
f(u11​)=2(−1.89822…)2+0.56216…(−1.89822…)+2.85784…=8.99723…f′(u11​)=4(−1.89822…)+0.56216…=−7.03073…u12​=−0.61852…
Δu12​=∣−0.61852…−(−1.89822…)∣=1.27970…Δu12​=1.27970…
u13​=1.09455…:Δu13​=1.71307…
f(u12​)=2(−0.61852…)2+0.56216…(−0.61852…)+2.85784…=3.27527…f′(u12​)=4(−0.61852…)+0.56216…=−1.91192…u13​=1.09455…
Δu13​=∣1.09455…−(−0.61852…)∣=1.71307…Δu13​=1.71307…
Non è possibile trovare soluzione
Le soluzioni sonou≈−0.46746…,u≈0.74854…
Sostituire indietro u=cos(x)cos(x)≈−0.46746…,cos(x)≈0.74854…
cos(x)≈−0.46746…,cos(x)≈0.74854…
cos(x)=−0.46746…:x=arccos(−0.46746…)+2πn,x=−arccos(−0.46746…)+2πn
cos(x)=−0.46746…
Applica le proprietà inverse delle funzioni trigonometriche
cos(x)=−0.46746…
Soluzioni generali per cos(x)=−0.46746…cos(x)=−a⇒x=arccos(−a)+2πn,x=−arccos(−a)+2πnx=arccos(−0.46746…)+2πn,x=−arccos(−0.46746…)+2πn
x=arccos(−0.46746…)+2πn,x=−arccos(−0.46746…)+2πn
cos(x)=0.74854…:x=arccos(0.74854…)+2πn,x=2π−arccos(0.74854…)+2πn
cos(x)=0.74854…
Applica le proprietà inverse delle funzioni trigonometriche
cos(x)=0.74854…
Soluzioni generali per cos(x)=0.74854…cos(x)=a⇒x=arccos(a)+2πn,x=2π−arccos(a)+2πnx=arccos(0.74854…)+2πn,x=2π−arccos(0.74854…)+2πn
x=arccos(0.74854…)+2πn,x=2π−arccos(0.74854…)+2πn
Combinare tutte le soluzionix=arccos(−0.46746…)+2πn,x=−arccos(−0.46746…)+2πn,x=arccos(0.74854…)+2πn,x=2π−arccos(0.74854…)+2πn
Mostra le soluzioni in forma decimalex=2.05721…+2πn,x=−2.05721…+2πn,x=0.72493…+2πn,x=2π−0.72493…+2πn

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2sin(2x)=tan(2x)2sin(2x)=tan(2x)cos(x)=0.22cos(x)=0.22solvefor x,y=2arcsin(x-1)solveforx,y=2arcsin(x−1)sin(θ)-0.2*cos(θ)=0.48979sin(θ)−0.2⋅cos(θ)=0.48979cot(x-2)=-(sqrt(3))/3cot(x−2)=−33​​
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