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1/(cos(2x))+tan(2x)=3cos(2x)

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解

cos(2x)1​+tan(2x)=3cos(2x)

解

x=20.72972…​+πn,x=2π​−20.72972…​+πn
+1
度
x=20.90515…∘+180∘n,x=69.09484…∘+180∘n
解答ステップ
cos(2x)1​+tan(2x)=3cos(2x)
両辺から3cos(2x)を引くcos(2x)1​+tan(2x)−3cos(2x)=0
簡素化 cos(2x)1​+tan(2x)−3cos(2x):cos(2x)1+tan(2x)cos(2x)−3cos2(2x)​
cos(2x)1​+tan(2x)−3cos(2x)
元を分数に変換する: tan(2x)=cos(2x)tan(2x)cos(2x)​,3cos(2x)=cos(2x)3cos(2x)cos(2x)​=cos(2x)1​+cos(2x)tan(2x)cos(2x)​−cos(2x)3cos(2x)cos(2x)​
分母が等しいので, 分数を組み合わせる: ca​±cb​=ca±b​=cos(2x)1+tan(2x)cos(2x)−3cos(2x)cos(2x)​
1+tan(2x)cos(2x)−3cos(2x)cos(2x)=1+tan(2x)cos(2x)−3cos2(2x)
1+tan(2x)cos(2x)−3cos(2x)cos(2x)
3cos(2x)cos(2x)=3cos2(2x)
3cos(2x)cos(2x)
指数の規則を適用する: ab⋅ac=ab+ccos(2x)cos(2x)=cos1+1(2x)=3cos1+1(2x)
数を足す:1+1=2=3cos2(2x)
=1+tan(2x)cos(2x)−3cos2(2x)
=cos(2x)1+tan(2x)cos(2x)−3cos2(2x)​
cos(2x)1+tan(2x)cos(2x)−3cos2(2x)​=0
g(x)f(x)​=0⇒f(x)=01+tan(2x)cos(2x)−3cos2(2x)=0
サイン, コサインで表わす1+cos(2x)sin(2x)​cos(2x)−3cos2(2x)=0
簡素化 1+cos(2x)sin(2x)​cos(2x)−3cos2(2x):1+sin(2x)−3cos2(2x)
1+cos(2x)sin(2x)​cos(2x)−3cos2(2x)
cos(2x)sin(2x)​cos(2x)=sin(2x)
cos(2x)sin(2x)​cos(2x)
分数を乗じる: a⋅cb​=ca⋅b​=cos(2x)sin(2x)cos(2x)​
共通因数を約分する:cos(2x)=sin(2x)
=1+sin(2x)−3cos2(2x)
1+sin(2x)−3cos2(2x)=0
両辺に3cos2(2x)を足す1+sin(2x)=3cos2(2x)
両辺を2乗する(1+sin(2x))2=(3cos2(2x))2
両辺から(3cos2(2x))2を引く(1+sin(2x))2−9cos4(2x)=0
因数 (1+sin(2x))2−9cos4(2x):(1+sin(2x)+3cos2(2x))(1+sin(2x)−3cos2(2x))
(1+sin(2x))2−9cos4(2x)
(1+sin(2x))2−9cos4(2x)を書き換え (1+sin(2x))2−(3cos2(2x))2
(1+sin(2x))2−9cos4(2x)
9を書き換え 32=(1+sin(2x))2−32cos4(2x)
指数の規則を適用する: abc=(ab)ccos4(2x)=(cos2(2x))2=(1+sin(2x))2−32(cos2(2x))2
指数の規則を適用する: ambm=(ab)m32(cos2(2x))2=(3cos2(2x))2=(1+sin(2x))2−(3cos2(2x))2
=(1+sin(2x))2−(3cos2(2x))2
2乗の差の公式を適用する:x2−y2=(x+y)(x−y)(1+sin(2x))2−(3cos2(2x))2=((1+sin(2x))+3cos2(2x))((1+sin(2x))−3cos2(2x))=((1+sin(2x))+3cos2(2x))((1+sin(2x))−3cos2(2x))
改良=(3cos2(2x)+sin(2x)+1)(sin(2x)−3cos2(2x)+1)
(1+sin(2x)+3cos2(2x))(1+sin(2x)−3cos2(2x))=0
各部分を別個に解く1+sin(2x)+3cos2(2x)=0or1+sin(2x)−3cos2(2x)=0
1+sin(2x)+3cos2(2x)=0:x=43π​+πn
1+sin(2x)+3cos2(2x)=0
三角関数の公式を使用して書き換える
1+sin(2x)+3cos2(2x)
ピタゴラスの公式を使用する: cos2(x)+sin2(x)=1cos2(x)=1−sin2(x)=1+sin(2x)+3(1−sin2(2x))
簡素化 1+sin(2x)+3(1−sin2(2x)):sin(2x)−3sin2(2x)+4
1+sin(2x)+3(1−sin2(2x))
拡張 3(1−sin2(2x)):3−3sin2(2x)
3(1−sin2(2x))
分配法則を適用する: a(b−c)=ab−aca=3,b=1,c=sin2(2x)=3⋅1−3sin2(2x)
数を乗じる:3⋅1=3=3−3sin2(2x)
=1+sin(2x)+3−3sin2(2x)
簡素化 1+sin(2x)+3−3sin2(2x):sin(2x)−3sin2(2x)+4
1+sin(2x)+3−3sin2(2x)
条件のようなグループ=sin(2x)−3sin2(2x)+1+3
数を足す:1+3=4=sin(2x)−3sin2(2x)+4
=sin(2x)−3sin2(2x)+4
=sin(2x)−3sin2(2x)+4
4+sin(2x)−3sin2(2x)=0
置換で解く
4+sin(2x)−3sin2(2x)=0
仮定:sin(2x)=u4+u−3u2=0
4+u−3u2=0:u=−1,u=34​
4+u−3u2=0
標準的な形式で書く ax2+bx+c=0−3u2+u+4=0
解くとthe二次式
−3u2+u+4=0
二次Equationの公式:
次の場合: a=−3,b=1,c=4u1,2​=2(−3)−1±12−4(−3)⋅4​​
u1,2​=2(−3)−1±12−4(−3)⋅4​​
12−4(−3)⋅4​=7
12−4(−3)⋅4​
規則を適用 1a=112=1=1−4(−3)⋅4​
規則を適用 −(−a)=a=1+4⋅3⋅4​
数を乗じる:4⋅3⋅4=48=1+48​
数を足す:1+48=49=49​
数を因数に分解する:49=72=72​
累乗根の規則を適用する: nan​=a72​=7=7
u1,2​=2(−3)−1±7​
解を分離するu1​=2(−3)−1+7​,u2​=2(−3)−1−7​
u=2(−3)−1+7​:−1
2(−3)−1+7​
括弧を削除する: (−a)=−a=−2⋅3−1+7​
数を足す/引く:−1+7=6=−2⋅36​
数を乗じる:2⋅3=6=−66​
分数の規則を適用する: −ba​=−ba​=−66​
規則を適用 aa​=1=−1
u=2(−3)−1−7​:34​
2(−3)−1−7​
括弧を削除する: (−a)=−a=−2⋅3−1−7​
数を引く:−1−7=−8=−2⋅3−8​
数を乗じる:2⋅3=6=−6−8​
分数の規則を適用する: −b−a​=ba​=68​
共通因数を約分する:2=34​
二次equationの解:u=−1,u=34​
代用を戻す u=sin(2x)sin(2x)=−1,sin(2x)=34​
sin(2x)=−1,sin(2x)=34​
sin(2x)=−1:x=43π​+πn
sin(2x)=−1
以下の一般解 sin(2x)=−1
sin(x)2πn 循環を含む周期性テーブル:
x06π​4π​3π​2π​32π​43π​65π​​sin(x)021​22​​23​​123​​22​​21​​xπ67π​45π​34π​23π​35π​47π​611π​​sin(x)0−21​−22​​−23​​−1−23​​−22​​−21​​​
2x=23π​+2πn
2x=23π​+2πn
解く 2x=23π​+2πn:x=43π​+πn
2x=23π​+2πn
以下で両辺を割る2
2x=23π​+2πn
以下で両辺を割る222x​=223π​​+22πn​
簡素化
22x​=223π​​+22πn​
簡素化 22x​:x
22x​
数を割る:22​=1=x
簡素化 223π​​+22πn​:43π​+πn
223π​​+22πn​
223π​​=43π​
223π​​
分数の規則を適用する: acb​​=c⋅ab​=2⋅23π​
数を乗じる:2⋅2=4=43π​
22πn​=πn
22πn​
数を割る:22​=1=πn
=43π​+πn
x=43π​+πn
x=43π​+πn
x=43π​+πn
x=43π​+πn
sin(2x)=34​:解なし
sin(2x)=34​
−1≤sin(x)≤1解なし
すべての解を組み合わせるx=43π​+πn
1+sin(2x)−3cos2(2x)=0:x=2arcsin(32​)​+πn,x=2π​−2arcsin(32​)​+πn,x=43π​+πn
1+sin(2x)−3cos2(2x)=0
三角関数の公式を使用して書き換える
1+sin(2x)−3cos2(2x)
ピタゴラスの公式を使用する: cos2(x)+sin2(x)=1cos2(x)=1−sin2(x)=1+sin(2x)−3(1−sin2(2x))
簡素化 1+sin(2x)−3(1−sin2(2x)):3sin2(2x)+sin(2x)−2
1+sin(2x)−3(1−sin2(2x))
拡張 −3(1−sin2(2x)):−3+3sin2(2x)
−3(1−sin2(2x))
分配法則を適用する: a(b−c)=ab−aca=−3,b=1,c=sin2(2x)=−3⋅1−(−3)sin2(2x)
マイナス・プラスの規則を適用する−(−a)=a=−3⋅1+3sin2(2x)
数を乗じる:3⋅1=3=−3+3sin2(2x)
=1+sin(2x)−3+3sin2(2x)
簡素化 1+sin(2x)−3+3sin2(2x):3sin2(2x)+sin(2x)−2
1+sin(2x)−3+3sin2(2x)
条件のようなグループ=sin(2x)+3sin2(2x)+1−3
数を足す/引く:1−3=−2=3sin2(2x)+sin(2x)−2
=3sin2(2x)+sin(2x)−2
=3sin2(2x)+sin(2x)−2
−2+sin(2x)+3sin2(2x)=0
置換で解く
−2+sin(2x)+3sin2(2x)=0
仮定:sin(2x)=u−2+u+3u2=0
−2+u+3u2=0:u=32​,u=−1
−2+u+3u2=0
標準的な形式で書く ax2+bx+c=03u2+u−2=0
解くとthe二次式
3u2+u−2=0
二次Equationの公式:
次の場合: a=3,b=1,c=−2u1,2​=2⋅3−1±12−4⋅3(−2)​​
u1,2​=2⋅3−1±12−4⋅3(−2)​​
12−4⋅3(−2)​=5
12−4⋅3(−2)​
規則を適用 1a=112=1=1−4⋅3(−2)​
規則を適用 −(−a)=a=1+4⋅3⋅2​
数を乗じる:4⋅3⋅2=24=1+24​
数を足す:1+24=25=25​
数を因数に分解する:25=52=52​
累乗根の規則を適用する: nan​=a52​=5=5
u1,2​=2⋅3−1±5​
解を分離するu1​=2⋅3−1+5​,u2​=2⋅3−1−5​
u=2⋅3−1+5​:32​
2⋅3−1+5​
数を足す/引く:−1+5=4=2⋅34​
数を乗じる:2⋅3=6=64​
共通因数を約分する:2=32​
u=2⋅3−1−5​:−1
2⋅3−1−5​
数を引く:−1−5=−6=2⋅3−6​
数を乗じる:2⋅3=6=6−6​
分数の規則を適用する: b−a​=−ba​=−66​
規則を適用 aa​=1=−1
二次equationの解:u=32​,u=−1
代用を戻す u=sin(2x)sin(2x)=32​,sin(2x)=−1
sin(2x)=32​,sin(2x)=−1
sin(2x)=32​:x=2arcsin(32​)​+πn,x=2π​−2arcsin(32​)​+πn
sin(2x)=32​
三角関数の逆数プロパティを適用する
sin(2x)=32​
以下の一般解 sin(2x)=32​sin(x)=a⇒x=arcsin(a)+2πn,x=π−arcsin(a)+2πn2x=arcsin(32​)+2πn,2x=π−arcsin(32​)+2πn
2x=arcsin(32​)+2πn,2x=π−arcsin(32​)+2πn
解く 2x=arcsin(32​)+2πn:x=2arcsin(32​)​+πn
2x=arcsin(32​)+2πn
以下で両辺を割る2
2x=arcsin(32​)+2πn
以下で両辺を割る222x​=2arcsin(32​)​+22πn​
簡素化x=2arcsin(32​)​+πn
x=2arcsin(32​)​+πn
解く 2x=π−arcsin(32​)+2πn:x=2π​−2arcsin(32​)​+πn
2x=π−arcsin(32​)+2πn
以下で両辺を割る2
2x=π−arcsin(32​)+2πn
以下で両辺を割る222x​=2π​−2arcsin(32​)​+22πn​
簡素化x=2π​−2arcsin(32​)​+πn
x=2π​−2arcsin(32​)​+πn
x=2arcsin(32​)​+πn,x=2π​−2arcsin(32​)​+πn
sin(2x)=−1:x=43π​+πn
sin(2x)=−1
以下の一般解 sin(2x)=−1
sin(x)2πn 循環を含む周期性テーブル:
x06π​4π​3π​2π​32π​43π​65π​​sin(x)021​22​​23​​123​​22​​21​​xπ67π​45π​34π​23π​35π​47π​611π​​sin(x)0−21​−22​​−23​​−1−23​​−22​​−21​​​
2x=23π​+2πn
2x=23π​+2πn
解く 2x=23π​+2πn:x=43π​+πn
2x=23π​+2πn
以下で両辺を割る2
2x=23π​+2πn
以下で両辺を割る222x​=223π​​+22πn​
簡素化
22x​=223π​​+22πn​
簡素化 22x​:x
22x​
数を割る:22​=1=x
簡素化 223π​​+22πn​:43π​+πn
223π​​+22πn​
223π​​=43π​
223π​​
分数の規則を適用する: acb​​=c⋅ab​=2⋅23π​
数を乗じる:2⋅2=4=43π​
22πn​=πn
22πn​
数を割る:22​=1=πn
=43π​+πn
x=43π​+πn
x=43π​+πn
x=43π​+πn
x=43π​+πn
すべての解を組み合わせるx=2arcsin(32​)​+πn,x=2π​−2arcsin(32​)​+πn,x=43π​+πn
すべての解を組み合わせるx=43π​+πn,x=2arcsin(32​)​+πn,x=2π​−2arcsin(32​)​+πn
元のequationに当てはめて解を検算する
cos(2x)1​+tan(2x)=3cos(2x) に当てはめて解を確認する
equationに一致しないものを削除する。
解答を確認する 43π​+πn:偽
43π​+πn
挿入 n=143π​+π1
cos(2x)1​+tan(2x)=3cos(2x)の挿入向けx=43π​+π1cos(2(43π​+π1))1​+tan(2(43π​+π1))=3cos(2(43π​+π1))
未定義
⇒偽
解答を確認する 2arcsin(32​)​+πn:真
2arcsin(32​)​+πn
挿入 n=12arcsin(32​)​+π1
cos(2x)1​+tan(2x)=3cos(2x)の挿入向けx=2arcsin(32​)​+π1cos(2(2arcsin(32​)​+π1))1​+tan(2(2arcsin(32​)​+π1))=3cos(2(2arcsin(32​)​+π1))
改良2.23606…=2.23606…
⇒真
解答を確認する 2π​−2arcsin(32​)​+πn:真
2π​−2arcsin(32​)​+πn
挿入 n=12π​−2arcsin(32​)​+π1
cos(2x)1​+tan(2x)=3cos(2x)の挿入向けx=2π​−2arcsin(32​)​+π1cos(2(2π​−2arcsin(32​)​+π1))1​+tan(2(2π​−2arcsin(32​)​+π1))=3cos(2(2π​−2arcsin(32​)​+π1))
改良−2.23606…=−2.23606…
⇒真
x=2arcsin(32​)​+πn,x=2π​−2arcsin(32​)​+πn
10進法形式で解を証明するx=20.72972…​+πn,x=2π​−20.72972…​+πn

グラフ

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人気の例

cos(2x)+cos(-x)=0cos(2x)+cos(−x)=0sin(2t)=sin(t)sin(2t)=sin(t)cos(x)=(17.6)/(26)cos(x)=2617.6​1+4cos(θ)=sqrt(3)sin(θ),0<= θ<= 2pi1+4cos(θ)=3​sin(θ),0≤θ≤2πtan^2(x)+cot^2(x)=1tan2(x)+cot2(x)=1
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