解答
tan(2x−3)=−1
解答
x=49+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2
求解步骤
tan(2x−3)=−1
tan(2x−3)=−1的通解
tan(x) 周期表(周期为 πn):
x06π4π3π2π32π43π65πtan(x)03313±∞−3−1−33
2x−3=43π+πn
2x−3=43π+πn
解 2x−3=43π+πn:x=49+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2{n>−32π296π+24π2}
2x−3=43π+πn
在两边乘以 42x⋅4−3⋅4=43π⋅4+πn⋅4
化简8x−12=3π+4πn
将 12到右边
8x−12=3π+4πn
两边加上 128x−12+12=3π+4πn+12
化简8x=3π+4πn+12
8x=3π+4πn+12
两边除以 8
8x=3π+4πn+12
两边除以 888x=83π+84πn+812
化简
88x=83π+84πn+812
化简 88x:x
88x
数字相除:88=1=x
化简 83π+84πn+812:83π+23+2πn
83π+84πn+812
对同类项分组=83π+812+84πn
消掉 812:23
812
约分:4=23
=83π+23+84πn
消掉 84πn:2πn
84πn
约分:4=2πn
=83π+23+2πn
x=83π+23+2πn
x=83π+23+2πn
x=83π+23+2πn
两边进行平方:x=49+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2
x=83π+23+2πn
(x)2=(83π+23+2πn)2
展开 (x)2:x
(x)2
使用根式运算法则: a=a21=(x21)2
使用指数法则: (ab)c=abc=x21⋅2
21⋅2=1
21⋅2
分式相乘: a⋅cb=ca⋅b=21⋅2
约分:2=1
=x
展开 (83π+23+2πn)2:49+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2
(83π+23+2πn)2
合并分式 23+2πn:23+πn
使用法则 ca±cb=ca±b=23+πn
=(83π+2πn+3)2
使用完全平方公式: (a+b)2=a2+2ab+b2a=83π,b=23+πn
=(83π)2+2⋅83π⋅23+πn+(23+πn)2
化简 (83π)2+2⋅83π⋅23+πn+(23+πn)2:649π2+89π+3π2n+49+6πn+π2n2
(83π)2+2⋅83π⋅23+πn+(23+πn)2
(83π)2=649π2
(83π)2
使用指数法则: (ba)c=bcac=82(3π)2
使用指数法则: (a⋅b)n=anbn(3π)2=32π2=8232π2
整理后得=649π2
2⋅83π⋅23+πn=89π+3π2n
2⋅83π⋅23+πn
分式相乘: a⋅cb⋅ed=c⋅ea⋅b⋅d=8⋅23π(3+πn)⋅2
约分:2=83π(3+πn)
乘开 3π(3+πn):9π+3π2n
3π(3+πn)
使用分配律: a(b+c)=ab+aca=3π,b=3,c=πn=3π3+3ππn
=3⋅3π+3ππn
化简 3⋅3π+3ππn:9π+3π2n
3⋅3π+3ππn
3⋅3π=9π
3⋅3π
数字相乘:3⋅3=9=9π
3ππn=3π2n
3ππn
使用指数法则: ab⋅ac=ab+cππ=π1+1=3π1+1n
数字相加:1+1=2=3π2n
=9π+3π2n
=9π+3π2n
=89π+3π2n
(23+πn)2=49+6πn+π2n2
(23+πn)2
使用指数法则: (ba)c=bcac=22(3+πn)2
(3+πn)2=9+6πn+π2n2
(3+πn)2
使用完全平方公式: (a+b)2=a2+2ab+b2a=3,b=πn
=32+2⋅3πn+(πn)2
化简 32+2⋅3πn+(πn)2:9+6πn+π2n2
32+2⋅3πn+(πn)2
32=9=9+2⋅3πn+(πn)2
数字相乘:2⋅3=6=9+6πn+(πn)2
使用指数法则: (a⋅b)n=anbn=9+6πn+π2n2
=9+6πn+π2n2
=229+6πn+π2n2
22=4=49+6πn+π2n2
=649π2+83π2n+9π+4π2n2+6πn+9
=649π2+89π+3π2n+49+6πn+π2n2
使用分式法则: ca±b=ca±cb89π+3π2n=89π+83π2n=649π2+89π+83π2n+4π2n2+6πn+9
使用分式法则: ca±b=ca±cb49+6πn+π2n2=49+46πn+4π2n2=649π2+89π+83π2n+49+46πn+4π2n2
对同类项分组=49+89π+649π2+46πn+83π2n+4π2n2
消掉 46πn:23πn
46πn
约分:2=23πn
=49+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2
x=49+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2
x=49+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2
验证解:x=49+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2{n>−32π296π+24π2}
将它们代入 2x−3=43π+πn检验解是否符合
去除与方程不符的解。
代入x=49+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2:249+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2−3=43π+πn⇒n>−32π296π+24π2
249+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2−3=43π+πn
在两边乘以 4249+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2⋅4−3⋅4=43π⋅4+πn⋅4
化简849+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2−12=3π+4πn
去除平方根
849+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2−12=3π+4πn
两边加上 12849+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2−12+12=3π+4πn+12
化简849+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2=3π+4πn+12
两边进行平方:16π2n2+144+24π2n+72π+9π2+96πn=9π2+24π2n+72π+16π2n2+96πn+144
849+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2−12=3π+4πn
(849+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2)2=(3π+4πn+12)2
展开 (849+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2)2:16π2n2+144+24π2n+72π+9π2+96πn
(849+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2)2
使用指数法则: (a⋅b)n=anbn=82(49+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2)2
(49+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2)2:49+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2
使用根式运算法则: a=a21=((49+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2)21)2
使用指数法则: (ab)c=abc=(49+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2)21⋅2
21⋅2=1
21⋅2
分式相乘: a⋅cb=ca⋅b=21⋅2
约分:2=1
=49+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2
=82(49+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2)
82=64=64(49+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2)
展开 64(49+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2):16π2n2+144+24π2n+72π+9π2+96πn
64(49+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2)
化简 49+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2:4π2n2+9+83π2n+9π+23πn+649π2
49+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2
合并分式 49+4π2n2:49+π2n2
使用法则 ca±cb=ca±b=49+π2n2
=4π2n2+9+89π+649π2+23πn+83π2n
合并分式 89π+83π2n:89π+3π2n
使用法则 ca±cb=ca±b=89π+3π2n
=4π2n2+9+83π2n+9π+649π2+23πn
=64(4π2n2+9+83π2n+9π+23πn+649π2)
打开括号=64⋅49+π2n2+64⋅89π+3π2n+64⋅649π2+64⋅23πn
化简 64⋅49+π2n2+64⋅89π+3π2n+64⋅649π2+64⋅23πn:16π2n2+144+24π2n+72π+9π2+96πn
64⋅49+π2n2+64⋅89π+3π2n+64⋅649π2+64⋅23πn
64⋅49+π2n2=16π2n2+144
64⋅49+π2n2
分式相乘: a⋅cb=ca⋅b=4(9+π2n2)⋅64
数字相除:464=16=16(π2n2+9)
使用分配律: a(b+c)=ab+aca=16,b=π2n2,c=9=16π2n2+16⋅9
数字相乘:16⋅9=144=16π2n2+144
64⋅89π+3π2n=24π2n+72π
64⋅89π+3π2n
分式相乘: a⋅cb=ca⋅b=8(9π+3π2n)⋅64
数字相除:864=8=8(3π2n+9π)
使用分配律: a(b+c)=ab+aca=8,b=3π2n,c=9π=8⋅3π2n+8⋅9π
化简 8⋅3π2n+8⋅9π:24π2n+72π
8⋅3π2n+8⋅9π
数字相乘:8⋅3=24=24π2n+8⋅9π
数字相乘:8⋅9=72=24π2n+72π
=24π2n+72π
64⋅649π2=9π2
64⋅649π2
分式相乘: a⋅cb=ca⋅b=649π2⋅64
约分:64=9π2
64⋅23πn=96πn
64⋅23πn
分式相乘: a⋅cb=ca⋅b=23πn⋅64
数字相乘:3⋅64=192=2192πn
数字相除:2192=96=96πn
=16π2n2+144+24π2n+72π+9π2+96πn
=16π2n2+144+24π2n+72π+9π2+96πn
=16π2n2+144+24π2n+72π+9π2+96πn
展开 (3π+4πn+12)2:9π2+24π2n+72π+16π2n2+96πn+144
(3π+4πn+12)2
(3π+4πn+12)2=(3π+4πn+12)(3π+4πn+12)=(3π+4πn+12)(3π+4πn+12)
乘开 (3π+4πn+12)(3π+4πn+12):9π2+24π2n+72π+16π2n2+96πn+144
(3π+4πn+12)(3π+4πn+12)
打开括号=3π3π+3π4πn+3π12+4πn⋅3π+4πn⋅4πn+4πn⋅12+12⋅3π+12⋅4πn+12⋅12
=3⋅3ππ+3⋅4ππn+3⋅12π+4⋅3ππn+4⋅4ππnn+4⋅12πn+12⋅3π+12⋅4πn+12⋅12
化简 3⋅3ππ+3⋅4ππn+3⋅12π+4⋅3ππn+4⋅4ππnn+4⋅12πn+12⋅3π+12⋅4πn+12⋅12:9π2+24π2n+72π+16π2n2+96πn+144
3⋅3ππ+3⋅4ππn+3⋅12π+4⋅3ππn+4⋅4ππnn+4⋅12πn+12⋅3π+12⋅4πn+12⋅12
同类项相加:3⋅12π+12⋅3π=2⋅12⋅3π=3⋅3ππ+3⋅4ππn+2⋅12⋅3π+4⋅3ππn+4⋅4ππnn+4⋅12πn+12⋅4πn+12⋅12
同类项相加:4⋅12πn+12⋅4πn=2⋅12⋅4πn=3⋅3ππ+3⋅4ππn+2⋅12⋅3π+4⋅3ππn+4⋅4ππnn+2⋅12⋅4πn+12⋅12
同类项相加:3⋅4ππn+4⋅3ππn=2⋅4⋅3ππn=3⋅3ππ+2⋅4⋅3ππn+2⋅12⋅3π+4⋅4ππnn+2⋅12⋅4πn+12⋅12
3⋅3ππ=9π2
3⋅3ππ
数字相乘:3⋅3=9=9ππ
使用指数法则: ab⋅ac=ab+cππ=π1+1=9π1+1
数字相加:1+1=2=9π2
2⋅4⋅3ππn=24π2n
2⋅4⋅3ππn
数字相乘:2⋅4⋅3=24=24ππn
使用指数法则: ab⋅ac=ab+cππ=π1+1=24π1+1n
数字相加:1+1=2=24π2n
2⋅12⋅3π=72π
2⋅12⋅3π
数字相乘:2⋅12⋅3=72=72π
4⋅4ππnn=16π2n2
4⋅4ππnn
数字相乘:4⋅4=16=16ππnn
使用指数法则: ab⋅ac=ab+cnn=n1+1=16ππn1+1
数字相加:1+1=2=16ππn2
使用指数法则: ab⋅ac=ab+cππ=π1+1=16π1+1n2
数字相加:1+1=2=16π2n2
2⋅12⋅4πn=96πn
2⋅12⋅4πn
数字相乘:2⋅12⋅4=96=96πn
12⋅12=144
12⋅12
数字相乘:12⋅12=144=144
=9π2+24π2n+72π+16π2n2+96πn+144
=9π2+24π2n+72π+16π2n2+96πn+144
=9π2+24π2n+72π+16π2n2+96πn+144
16π2n2+144+24π2n+72π+9π2+96πn=9π2+24π2n+72π+16π2n2+96πn+144
16π2n2+144+24π2n+72π+9π2+96πn=9π2+24π2n+72π+16π2n2+96πn+144
16π2n2+144+24π2n+72π+9π2+96πn=9π2+24π2n+72π+16π2n2+96πn+144
解 16π2n2+144+24π2n+72π+9π2+96πn=9π2+24π2n+72π+16π2n2+96πn+144:对所有 n为真
16π2n2+144+24π2n+72π+9π2+96πn=9π2+24π2n+72π+16π2n2+96πn+144
两边减去 16π2n2+144+24π2n+72π+9π2+96πn16π2n2+144+24π2n+72π+9π2+96πn−(16π2n2+144+24π2n+72π+9π2+96πn)=9π2+24π2n+72π+16π2n2+96πn+144−(16π2n2+144+24π2n+72π+9π2+96πn)
化简0=0
两侧相等对所有n为真
对所有n为真
验证解:n<−32π296π+24π2假,n=−32π296π+24π2假,n>−32π296π+24π2真
249+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2−3=43π+πn
将定义域区间与解区间合并:对所有n为真
找到函数区间:n<−32π296π+24π2,n=−32π296π+24π2,n>−32π296π+24π2
249+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2−3=43π+πn
找到偶数根参量零值:
解 49+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2=0:n=−32π296π+24π2
49+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2=0
找到 4,8,64,2 的最小公倍数:64
4,8,64,2
最小公倍数 (LCM)
4质因数分解:2⋅2
4
4除以 24=2⋅2=2⋅2
8质因数分解:2⋅2⋅2
8
8除以 28=4⋅2=2⋅4
4除以 24=2⋅2=2⋅2⋅2
64质因数分解:2⋅2⋅2⋅2⋅2⋅2
64
64除以 264=32⋅2=2⋅32
32除以 232=16⋅2=2⋅2⋅16
16除以 216=8⋅2=2⋅2⋅2⋅8
8除以 28=4⋅2=2⋅2⋅2⋅2⋅4
4除以 24=2⋅2=2⋅2⋅2⋅2⋅2⋅2
2质因数分解:2
2
2 是质数,因此无法因数分解=2
计算出由至少在以下一个数字中出现的因数组成的数字:
4,8,64,2
=2⋅2⋅2⋅2⋅2⋅2数字相乘:2⋅2⋅2⋅2⋅2⋅2=64=64
乘以最小公倍数=6449⋅64+89π⋅64+649π2⋅64+23πn⋅64+83π2n⋅64+4π2n2⋅64=0⋅64
化简16π2n2+(96π+24π2)n+144+72π+9π2=0
使用求根公式求解
16π2n2+(96π+24π2)n+144+72π+9π2=0
二次方程求根公式:
若 a=16π2,b=96π+24π2,c=144+72π+9π2n1,2=2⋅16π2−(96π+24π2)±(96π+24π2)2−4⋅16π2(144+72π+9π2)
n1,2=2⋅16π2−(96π+24π2)±(96π+24π2)2−4⋅16π2(144+72π+9π2)
(96π+24π2)2−4⋅16π2(144+72π+9π2)=0
(96π+24π2)2−4⋅16π2(144+72π+9π2)
数字相乘:4⋅16=64=(24π2+96π)2−64π2(9π2+72π+144)
(96π+24π2)2:9216π2+4608π3+576π4
使用完全平方公式: (a+b)2=a2+2ab+b2a=96π,b=24π2
=(96π)2+2⋅96π24π2+(24π2)2
化简 (96π)2+2⋅96π24π2+(24π2)2:9216π2+4608π3+576π4
(96π)2+2⋅96π24π2+(24π2)2
(96π)2=9216π2
(96π)2
使用指数法则: (a⋅b)n=anbn=962π2
962=9216=9216π2
2⋅96π24π2=4608π3
2⋅96π24π2
数字相乘:2⋅96⋅24=4608=4608π2π
使用指数法则: ab⋅ac=ab+cππ2=π1+2=4608π1+2
数字相加:1+2=3=4608π3
(24π2)2=576π4
(24π2)2
使用指数法则: (a⋅b)n=anbn=242(π2)2
(π2)2:π4
使用指数法则: (ab)c=abc=π2⋅2
数字相乘:2⋅2=4=π4
=242π4
242=576=576π4
=9216π2+4608π3+576π4
=9216π2+4608π3+576π4
=9216π2+4608π3+576π4−64π2(144+72π+9π2)
乘开 −64π2(144+72π+9π2):−9216π2−4608π3−576π4
−64π2(144+72π+9π2)
打开括号=(−64π2)⋅144+(−64π2)⋅72π+(−64π2)⋅9π2
使用加减运算法则+(−a)=−a=−64⋅144π2−64⋅72π2π−64⋅9π2π2
化简 −64⋅144π2−64⋅72π2π−64⋅9π2π2:−9216π2−4608π3−576π4
−64⋅144π2−64⋅72π2π−64⋅9π2π2
64⋅144π2=9216π2
64⋅144π2
数字相乘:64⋅144=9216=9216π2
64⋅72π2π=4608π3
64⋅72π2π
数字相乘:64⋅72=4608=4608π2π
使用指数法则: ab⋅ac=ab+cπ2π=π2+1=4608π2+1
数字相加:2+1=3=4608π3
64⋅9π2π2=576π4
64⋅9π2π2
数字相乘:64⋅9=576=576π2π2
使用指数法则: ab⋅ac=ab+cπ2π2=π2+2=576π2+2
数字相加:2+2=4=576π4
=−9216π2−4608π3−576π4
=−9216π2−4608π3−576π4
=9216π2+4608π3+576π4−9216π2−4608π3−576π4
化简 9216π2+4608π3+576π4−9216π2−4608π3−576π4:0
9216π2+4608π3+576π4−9216π2−4608π3−576π4
对同类项分组=576π4−576π4+4608π3−4608π3+9216π2−9216π2
同类项相加:9216π2−9216π2=0=576π4−576π4+4608π3−4608π3
同类项相加:4608π3−4608π3=0=576π4−576π4
同类项相加:576π4−576π4=0=0
=0
n1,2=2⋅16π2−(96π+24π2)±0
n=2⋅16π2−(96π+24π2)
2⋅16π2−(96π+24π2)=−32π296π+24π2
2⋅16π2−(96π+24π2)
数字相乘:2⋅16=32=32π2−(24π2+96π)
使用分式法则: b−a=−ba=−32π2(96π+24π2)
去除括号: (a)=a=−32π296π+24π2
n=−32π296π+24π2
二次方程组的解是:n=−32π296π+24π2
n=−32π296π+24π2
区间围绕零点来定义:n<−32π296π+24π2,n=−32π296π+24π2,n>−32π296π+24π2
将区间与定义域合并n<−32π296π+24π2,n=−32π296π+24π2,n>−32π296π+24π2
将它们代入 249+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2−3=43π+πn检验解是否符合
去除与方程不符的解。
代入n<−32π296π+24π2:249+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2−3=43π+πn⇒假解是n>−32π296π+24π2
解是x=49+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2{n>−32π296π+24π2}
x=49+89π+649π2+23πn+83π2n+4π2n2