해법
cos5(x)−sin(x)=0
해법
x=0.51794…+2πn,x=−2.62364…+2πn
+1
도
x=29.67623…∘+360∘n,x=−150.32376…∘+360∘n솔루션 단계
cos5(x)−sin(x)=0
더하다 sin(x) 양쪽으로cos5(x)=sin(x)
양쪽을 제곱(cos5(x))2=sin2(x)
빼다 sin2(x) 양쪽에서cos10(x)−sin2(x)=0
삼각성을 사용하여 다시 쓰기
cos10(x)−sin2(x)
피타고라스 정체성 사용: cos2(x)+sin2(x)=1sin2(x)=1−cos2(x)=cos10(x)−(1−cos2(x))
−(1−cos2(x)):−1+cos2(x)
−(1−cos2(x))
괄호 배포=−(1)−(−cos2(x))
마이너스 플러스 규칙 적용−(−a)=a,−(a)=−a=−1+cos2(x)
=cos10(x)−1+cos2(x)
−1+cos10(x)+cos2(x)=0
대체로 해결
−1+cos10(x)+cos2(x)=0
하게: cos(x)=u−1+u10+u2=0
−1+u10+u2=0:u=0.75487…,u=−0.75487…
−1+u10+u2=0
표준 양식으로 작성 anxn+…+a1x+a0=0u10+u2−1=0
다음으로 방정식 다시 쓰기 v=u2 그리고 v5=u10v5+v−1=0
v5+v−1=0해결 :v≈0.75487…
v5+v−1=0
다음을 위한 하나의 솔루션 찾기 v5+v−1=0 뉴턴-랩슨을 이용하여:v≈0.75487…
v5+v−1=0
뉴턴-랩슨 근사 정의
f(v)=v5+v−1
f′(v)찾다 :5v4+1
dvd(v5+v−1)
합계/차이 규칙 적용: (f±g)′=f′±g′=dvd(v5)+dvdv−dvd(1)
dvd(v5)=5v4
dvd(v5)
전원 규칙을 적용합니다: dxd(xa)=a⋅xa−1=5v5−1
단순화=5v4
dvdv=1
dvdv
공통 도함수 적용: dvdv=1=1
dvd(1)=0
dvd(1)
상수의 도함수: dxd(a)=0=0
=5v4+1−0
단순화=5v4+1
렛 v0=1계산하다 vn+1 까지 Δvn+1<0.000001
v1=0.83333…:Δv1=0.16666…
f(v0)=15+1−1=1f′(v0)=5⋅14+1=6v1=0.83333…
Δv1=∣0.83333…−1∣=0.16666…Δv1=0.16666…
v2=0.76438…:Δv2=0.06895…
f(v1)=0.83333…5+0.83333…−1=0.23521…f′(v1)=5⋅0.83333…4+1=3.41126…v2=0.76438…
Δv2=∣0.76438…−0.83333…∣=0.06895…Δv2=0.06895…
v3=0.75502…:Δv3=0.00935…
f(v2)=0.76438…5+0.76438…−1=0.02532…f′(v2)=5⋅0.76438…4+1=2.70691…v3=0.75502…
Δv3=∣0.75502…−0.76438…∣=0.00935…Δv3=0.00935…
v4=0.75487…:Δv4=0.00014…
f(v3)=0.75502…5+0.75502…−1=0.00038…f′(v3)=5⋅0.75502…4+1=2.62485…v4=0.75487…
Δv4=∣0.75487…−0.75502…∣=0.00014…Δv4=0.00014…
v5=0.75487…:Δv5=3.55234E−8
f(v4)=0.75487…5+0.75487…−1=9.31989E−8f′(v4)=5⋅0.75487…4+1=2.62359…v5=0.75487…
Δv5=∣0.75487…−0.75487…∣=3.55234E−8Δv5=3.55234E−8
v≈0.75487…
긴 나눗셈 적용:v−0.75487…v5+v−1=v4+0.75487…v3+0.56984…v2+0.43015…v+1.32471…
v4+0.75487…v3+0.56984…v2+0.43015…v+1.32471…≈0
다음을 위한 하나의 솔루션 찾기 v4+0.75487…v3+0.56984…v2+0.43015…v+1.32471…=0 뉴턴-랩슨을 이용하여:솔루션 없음 v∈R
v4+0.75487…v3+0.56984…v2+0.43015…v+1.32471…=0
뉴턴-랩슨 근사 정의
f(v)=v4+0.75487…v3+0.56984…v2+0.43015…v+1.32471…
f′(v)찾다 :4v3+2.26463…v2+1.13968…v+0.43015…
dvd(v4+0.75487…v3+0.56984…v2+0.43015…v+1.32471…)
합계/차이 규칙 적용: (f±g)′=f′±g′=dvd(v4)+dvd(0.75487…v3)+dvd(0.56984…v2)+dvd(0.43015…v)+dvd(1.32471…)
dvd(v4)=4v3
dvd(v4)
전원 규칙을 적용합니다: dxd(xa)=a⋅xa−1=4v4−1
단순화=4v3
dvd(0.75487…v3)=2.26463…v2
dvd(0.75487…v3)
정수를 빼라: (a⋅f)′=a⋅f′=0.75487…dvd(v3)
전원 규칙을 적용합니다: dxd(xa)=a⋅xa−1=0.75487…⋅3v3−1
단순화=2.26463…v2
dvd(0.56984…v2)=1.13968…v
dvd(0.56984…v2)
정수를 빼라: (a⋅f)′=a⋅f′=0.56984…dvd(v2)
전원 규칙을 적용합니다: dxd(xa)=a⋅xa−1=0.56984…⋅2v2−1
단순화=1.13968…v
dvd(0.43015…v)=0.43015…
dvd(0.43015…v)
정수를 빼라: (a⋅f)′=a⋅f′=0.43015…dvdv
공통 도함수 적용: dvdv=1=0.43015…⋅1
단순화=0.43015…
dvd(1.32471…)=0
dvd(1.32471…)
상수의 도함수: dxd(a)=0=0
=4v3+2.26463…v2+1.13968…v+0.43015…+0
단순화=4v3+2.26463…v2+1.13968…v+0.43015…
렛 v0=−3계산하다 vn+1 까지 Δvn+1<0.000001
v1=−2.27399…:Δv1=0.72600…
f(v0)=(−3)4+0.75487…(−3)3+0.56984…(−3)2+0.43015…(−3)+1.32471…=65.78110…f′(v0)=4(−3)3+2.26463…(−3)2+1.13968…(−3)+0.43015…=−90.60718…v1=−2.27399…
Δv1=∣−2.27399…−(−3)∣=0.72600…Δv1=0.72600…
v2=−1.70962…:Δv2=0.56437…
f(v1)=(−2.27399…)4+0.75487…(−2.27399…)3+0.56984…(−2.27399…)2+0.43015…(−2.27399…)+1.32471…=21.15650…f′(v1)=4(−2.27399…)3+2.26463…(−2.27399…)2+1.13968…(−2.27399…)+0.43015…=−37.48682…v2=−1.70962…
Δv2=∣−1.70962…−(−2.27399…)∣=0.56437…Δv2=0.56437…
v3=−1.23768…:Δv3=0.47193…
f(v2)=(−1.70962…)4+0.75487…(−1.70962…)3+0.56984…(−1.70962…)2+0.43015…(−1.70962…)+1.32471…=7.02564…f′(v2)=4(−1.70962…)3+2.26463…(−1.70962…)2+1.13968…(−1.70962…)+0.43015…=−14.88684…v3=−1.23768…
Δv3=∣−1.23768…−(−1.70962…)∣=0.47193…Δv3=0.47193…
v4=−0.73120…:Δv4=0.50648…
f(v3)=(−1.23768…)4+0.75487…(−1.23768…)3+0.56984…(−1.23768…)2+0.43015…(−1.23768…)+1.32471…=2.58063…f′(v3)=4(−1.23768…)3+2.26463…(−1.23768…)2+1.13968…(−1.23768…)+0.43015…=−5.09520…v4=−0.73120…
Δv4=∣−0.73120…−(−1.23768…)∣=0.50648…Δv4=0.50648…
v5=0.99541…:Δv5=1.72662…
f(v4)=(−0.73120…)4+0.75487…(−0.73120…)3+0.56984…(−0.73120…)2+0.43015…(−0.73120…)+1.32471…=1.30559…f′(v4)=4(−0.73120…)3+2.26463…(−0.73120…)2+1.13968…(−0.73120…)+0.43015…=−0.75615…v5=0.99541…
Δv5=∣0.99541…−(−0.73120…)∣=1.72662…Δv5=1.72662…
v6=0.47388…:Δv6=0.52153…
f(v5)=0.99541…4+0.75487…⋅0.99541…3+0.56984…⋅0.99541…2+0.43015…⋅0.99541…+1.32471…=4.04387…f′(v5)=4⋅0.99541…3+2.26463…⋅0.99541…2+1.13968…⋅0.99541…+0.43015…=7.75380…v6=0.47388…
Δv6=∣0.47388…−0.99541…∣=0.52153…Δv6=0.52153…
v7=−0.46459…:Δv7=0.93847…
f(v6)=0.47388…4+0.75487…⋅0.47388…3+0.56984…⋅0.47388…2+0.43015…⋅0.47388…+1.32471…=1.78729…f′(v6)=4⋅0.47388…3+2.26463…⋅0.47388…2+1.13968…⋅0.47388…+0.43015…=1.90446…v7=−0.46459…
Δv7=∣−0.46459…−0.47388…∣=0.93847…Δv7=0.93847…
v8=104.25021…:Δv8=104.71480…
f(v7)=(−0.46459…)4+0.75487…(−0.46459…)3+0.56984…(−0.46459…)2+0.43015…(−0.46459…)+1.32471…=1.21875…f′(v7)=4(−0.46459…)3+2.26463…(−0.46459…)2+1.13968…(−0.46459…)+0.43015…=−0.01163…v8=104.25021…
Δv8=∣104.25021…−(−0.46459…)∣=104.71480…Δv8=104.71480…
해결 방법을 찾을 수 없습니다
해결책은v≈0.75487…
v≈0.75487…
다시 대체 v=u2,을 해결하다 u
u2=0.75487…해결 :u=0.75487…,u=−0.75487…
u2=0.75487…
위해서 x2=f(a) 해결책은 x=f(a),−f(a)
u=0.75487…,u=−0.75487…
해결책은
u=0.75487…,u=−0.75487…
뒤로 대체 u=cos(x)cos(x)=0.75487…,cos(x)=−0.75487…
cos(x)=0.75487…,cos(x)=−0.75487…
cos(x)=0.75487…:x=arccos(0.75487…)+2πn,x=2π−arccos(0.75487…)+2πn
cos(x)=0.75487…
트리거 역속성 적용
cos(x)=0.75487…
일반 솔루션 cos(x)=0.75487…cos(x)=a⇒x=arccos(a)+2πn,x=2π−arccos(a)+2πnx=arccos(0.75487…)+2πn,x=2π−arccos(0.75487…)+2πn
x=arccos(0.75487…)+2πn,x=2π−arccos(0.75487…)+2πn
cos(x)=−0.75487…:x=arccos(−0.75487…)+2πn,x=−arccos(−0.75487…)+2πn
cos(x)=−0.75487…
트리거 역속성 적용
cos(x)=−0.75487…
일반 솔루션 cos(x)=−0.75487…cos(x)=−a⇒x=arccos(−a)+2πn,x=−arccos(−a)+2πnx=arccos(−0.75487…)+2πn,x=−arccos(−0.75487…)+2πn
x=arccos(−0.75487…)+2πn,x=−arccos(−0.75487…)+2πn
모든 솔루션 결합x=arccos(0.75487…)+2πn,x=2π−arccos(0.75487…)+2πn,x=arccos(−0.75487…)+2πn,x=−arccos(−0.75487…)+2πn
해법을 원래 방정식에 연결하여 검증
솔루션을 에 연결하여 확인합니다 cos5(x)−sin(x)=0
방정식에 맞지 않는 것은 제거하십시오.
솔루션 확인 arccos(0.75487…)+2πn:참
arccos(0.75487…)+2πn
n=1끼우다 arccos(0.75487…)+2π1
cos5(x)−sin(x)=0 위한 {\ quad}끼우다{\ quad} x=arccos(0.75487…)+2π1cos5(arccos(0.75487…)+2π1)−sin(arccos(0.75487…)+2π1)=0
다듬다0=0
⇒참
솔루션 확인 2π−arccos(0.75487…)+2πn:거짓
2π−arccos(0.75487…)+2πn
n=1끼우다 2π−arccos(0.75487…)+2π1
cos5(x)−sin(x)=0 위한 {\ quad}끼우다{\ quad} x=2π−arccos(0.75487…)+2π1cos5(2π−arccos(0.75487…)+2π1)−sin(2π−arccos(0.75487…)+2π1)=0
다듬다0.99019…=0
⇒거짓
솔루션 확인 arccos(−0.75487…)+2πn:거짓
arccos(−0.75487…)+2πn
n=1끼우다 arccos(−0.75487…)+2π1
cos5(x)−sin(x)=0 위한 {\ quad}끼우다{\ quad} x=arccos(−0.75487…)+2π1cos5(arccos(−0.75487…)+2π1)−sin(arccos(−0.75487…)+2π1)=0
다듬다−0.99019…=0
⇒거짓
솔루션 확인 −arccos(−0.75487…)+2πn:참
−arccos(−0.75487…)+2πn
n=1끼우다 −arccos(−0.75487…)+2π1
cos5(x)−sin(x)=0 위한 {\ quad}끼우다{\ quad} x=−arccos(−0.75487…)+2π1cos5(−arccos(−0.75487…)+2π1)−sin(−arccos(−0.75487…)+2π1)=0
다듬다0=0
⇒참
x=arccos(0.75487…)+2πn,x=−arccos(−0.75487…)+2πn
해를 10진수 형식으로 표시x=0.51794…+2πn,x=−2.62364…+2πn