Решения
Калькулятор Интегралов (Первообразной Функции)Калькулятор ПроизводныхАлгебраический КалькуляторКалькулятор МатрицДополнительные инструменты...
Графика
Линейный графикЭкспоненциальный графикКвадратичный графикГрафик синусаДополнительные инструменты...
Калькуляторы
Калькулятор ИМТКалькулятор сложных процентовКалькулятор процентовКалькулятор ускоренияДополнительные инструменты...
Геометрия
Калькулятор теоремы ПифагораКалькулятор Площади ОкружностиКалькулятор равнобедренного треугольникаКалькулятор треугольниковДополнительные инструменты...
AI Chat
Инструменты
БлокнотыГруппыШпаргалкиРабочие листыУпражнятьсяПодтвердить
ru
English
Español
Português
Français
Deutsch
Italiano
Русский
中文(简体)
한국어
日本語
Tiếng Việt
עברית
العربية
Популярное Тригонометрия >

sin^4(x)=-cos(x)

  • Пре Алгебра
  • Алгебра
  • Пре Исчисление
  • Исчисление
  • Функции
  • Линейная алгебра
  • Тригонометрия
  • Статистика
  • Химия
  • Экономика
  • Преобразования

Решение

sin4(x)=−cos(x)

Решение

x=π−1.01821…+2πn,x=π+1.01821…+2πn
+1
Градусы
x=121.66074…∘+360∘n,x=238.33925…∘+360∘n
Шаги решения
sin4(x)=−cos(x)
Возведите в квадрат обе части(sin4(x))2=(−cos(x))2
Вычтите (−cos(x))2 с обеих сторонsin8(x)−cos2(x)=0
Перепишите используя тригонометрические тождества
−cos2(x)+sin8(x)
Используйте основное тригонометрическое тождество (тождество Пифагора): cos2(x)+sin2(x)=1cos2(x)=1−sin2(x)=−(1−sin2(x))+sin8(x)
−(1−sin2(x)):−1+sin2(x)
−(1−sin2(x))
Расставьте скобки=−(1)−(−sin2(x))
Применение правил минус-плюс−(−a)=a,−(a)=−a=−1+sin2(x)
=−1+sin2(x)+sin8(x)
−1+sin2(x)+sin8(x)=0
Решитe подстановкой
−1+sin2(x)+sin8(x)=0
Допустим: sin(x)=u−1+u2+u8=0
−1+u2+u8=0:u=0.72449…​,u=−0.72449…​
−1+u2+u8=0
Запишите в стандартной форме an​xn+…+a1​x+a0​=0u8+u2−1=0
Перепишите уравнение v=u2 и v4=u8v4+v−1=0
Решить v4+v−1=0:v≈0.72449…,v≈−1.22074…
v4+v−1=0
Найдите одно решение для v4+v−1=0 с использованием метода Ньютона-Рафсона:v≈0.72449…
v4+v−1=0
Определение приближения Ньютона-Рафсона
f(v)=v4+v−1
Найдите f′(v):4v3+1
dvd​(v4+v−1)
Производная суммы: (f±g)′=f′±g′=dvd​(v4)+dvdv​−dvd​(1)
dvd​(v4)=4v3
dvd​(v4)
Производная степенной функции: dxd​(xa)=a⋅xa−1=4v4−1
После упрощения получаем=4v3
dvdv​=1
dvdv​
Воспользуемся таблицей производных элементарных функций : dvdv​=1=1
dvd​(1)=0
dvd​(1)
Производная постоянной: dxd​(a)=0=0
=4v3+1−0
После упрощения получаем=4v3+1
Пусть v0​=1Вычислите vn+1​ до момента Δvn+1​<0.000001
v1​=0.8:Δv1​=0.2
f(v0​)=14+1−1=1f′(v0​)=4⋅13+1=5v1​=0.8
Δv1​=∣0.8−1∣=0.2Δv1​=0.2
v2​=0.73123…:Δv2​=0.06876…
f(v1​)=0.84+0.8−1=0.2096f′(v1​)=4⋅0.83+1=3.048v2​=0.73123…
Δv2​=∣0.73123…−0.8∣=0.06876…Δv2​=0.06876…
v3​=0.72454…:Δv3​=0.00668…
f(v2​)=0.73123…4+0.73123…−1=0.01714…f′(v2​)=4⋅0.73123…3+1=2.56396…v3​=0.72454…
Δv3​=∣0.72454…−0.73123…∣=0.00668…Δv3​=0.00668…
v4​=0.72449…:Δv4​=0.00005…
f(v3​)=0.72454…4+0.72454…−1=0.00014…f′(v3​)=4⋅0.72454…3+1=2.52146…v4​=0.72449…
Δv4​=∣0.72449…−0.72454…∣=0.00005…Δv4​=0.00005…
v5​=0.72449…:Δv5​=3.99053E−9
f(v4​)=0.72449…4+0.72449…−1=1.00606E−8f′(v4​)=4⋅0.72449…3+1=2.52111…v5​=0.72449…
Δv5​=∣0.72449…−0.72449…∣=3.99053E−9Δv5​=3.99053E−9
v≈0.72449…
Примените деление столбиком:v−0.72449…v4+v−1​=v3+0.72449…v2+0.52488…v+1.38027…
v3+0.72449…v2+0.52488…v+1.38027…≈0
Найдите одно решение для v3+0.72449…v2+0.52488…v+1.38027…=0 с использованием метода Ньютона-Рафсона:v≈−1.22074…
v3+0.72449…v2+0.52488…v+1.38027…=0
Определение приближения Ньютона-Рафсона
f(v)=v3+0.72449…v2+0.52488…v+1.38027…
Найдите f′(v):3v2+1.44898…v+0.52488…
dvd​(v3+0.72449…v2+0.52488…v+1.38027…)
Производная суммы: (f±g)′=f′±g′=dvd​(v3)+dvd​(0.72449…v2)+dvd​(0.52488…v)+dvd​(1.38027…)
dvd​(v3)=3v2
dvd​(v3)
Производная степенной функции: dxd​(xa)=a⋅xa−1=3v3−1
После упрощения получаем=3v2
dvd​(0.72449…v2)=1.44898…v
dvd​(0.72449…v2)
Производная переменной и множителя: (a⋅f)′=a⋅f′=0.72449…dvd​(v2)
Производная степенной функции: dxd​(xa)=a⋅xa−1=0.72449…⋅2v2−1
После упрощения получаем=1.44898…v
dvd​(0.52488…v)=0.52488…
dvd​(0.52488…v)
Производная переменной и множителя: (a⋅f)′=a⋅f′=0.52488…dvdv​
Воспользуемся таблицей производных элементарных функций : dvdv​=1=0.52488…⋅1
После упрощения получаем=0.52488…
dvd​(1.38027…)=0
dvd​(1.38027…)
Производная постоянной: dxd​(a)=0=0
=3v2+1.44898…v+0.52488…+0
После упрощения получаем=3v2+1.44898…v+0.52488…
Пусть v0​=−3Вычислите vn+1​ до момента Δvn+1​<0.000001
v1​=−2.10803…:Δv1​=0.89196…
f(v0​)=(−3)3+0.72449…(−3)2+0.52488…(−3)+1.38027…=−20.67396…f′(v0​)=3(−3)2+1.44898…(−3)+0.52488…=23.17793…v1​=−2.10803…
Δv1​=∣−2.10803…−(−3)∣=0.89196…Δv1​=0.89196…
v2​=−1.56419…:Δv2​=0.54383…
f(v1​)=(−2.10803…)3+0.72449…(−2.10803…)2+0.52488…(−2.10803…)+1.38027…=−5.87438…f′(v1​)=3(−2.10803…)2+1.44898…(−2.10803…)+0.52488…=10.80178…v2​=−1.56419…
Δv2​=∣−1.56419…−(−2.10803…)∣=0.54383…Δv2​=0.54383…
v3​=−1.29711…:Δv3​=0.26708…
f(v2​)=(−1.56419…)3+0.72449…(−1.56419…)2+0.52488…(−1.56419…)+1.38027…=−1.49527…f′(v2​)=3(−1.56419…)2+1.44898…(−1.56419…)+0.52488…=5.59853…v3​=−1.29711…
Δv3​=∣−1.29711…−(−1.56419…)∣=0.26708…Δv3​=0.26708…
v4​=−1.22562…:Δv4​=0.07148…
f(v3​)=(−1.29711…)3+0.72449…(−1.29711…)2+0.52488…(−1.29711…)+1.38027…=−0.26400…f′(v3​)=3(−1.29711…)2+1.44898…(−1.29711…)+0.52488…=3.69291…v4​=−1.22562…
Δv4​=∣−1.22562…−(−1.29711…)∣=0.07148…Δv4​=0.07148…
v5​=−1.22076…:Δv5​=0.00485…
f(v4​)=(−1.22562…)3+0.72449…(−1.22562…)2+0.52488…(−1.22562…)+1.38027…=−0.01581…f′(v4​)=3(−1.22562…)2+1.44898…(−1.22562…)+0.52488…=3.25544…v5​=−1.22076…
Δv5​=∣−1.22076…−(−1.22562…)∣=0.00485…Δv5​=0.00485…
v6​=−1.22074…:Δv6​=0.00002…
f(v5​)=(−1.22076…)3+0.72449…(−1.22076…)2+0.52488…(−1.22076…)+1.38027…=−0.00006…f′(v5​)=3(−1.22076…)2+1.44898…(−1.22076…)+0.52488…=3.22682…v6​=−1.22074…
Δv6​=∣−1.22074…−(−1.22076…)∣=0.00002…Δv6​=0.00002…
v7​=−1.22074…:Δv7​=4.23633E−10
f(v6​)=(−1.22074…)3+0.72449…(−1.22074…)2+0.52488…(−1.22074…)+1.38027…=−1.36693E−9f′(v6​)=3(−1.22074…)2+1.44898…(−1.22074…)+0.52488…=3.22669…v7​=−1.22074…
Δv7​=∣−1.22074…−(−1.22074…)∣=4.23633E−10Δv7​=4.23633E−10
v≈−1.22074…
Примените деление столбиком:v+1.22074…v3+0.72449…v2+0.52488…v+1.38027…​=v2−0.49625…v+1.13068…
v2−0.49625…v+1.13068…≈0
Найдите одно решение для v2−0.49625…v+1.13068…=0 с использованием метода Ньютона-Рафсона:Решения для v∈Rнет
v2−0.49625…v+1.13068…=0
Определение приближения Ньютона-Рафсона
f(v)=v2−0.49625…v+1.13068…
Найдите f′(v):2v−0.49625…
dvd​(v2−0.49625…v+1.13068…)
Производная суммы: (f±g)′=f′±g′=dvd​(v2)−dvd​(0.49625…v)+dvd​(1.13068…)
dvd​(v2)=2v
dvd​(v2)
Производная степенной функции: dxd​(xa)=a⋅xa−1=2v2−1
После упрощения получаем=2v
dvd​(0.49625…v)=0.49625…
dvd​(0.49625…v)
Производная переменной и множителя: (a⋅f)′=a⋅f′=0.49625…dvdv​
Воспользуемся таблицей производных элементарных функций : dvdv​=1=0.49625…⋅1
После упрощения получаем=0.49625…
dvd​(1.13068…)=0
dvd​(1.13068…)
Производная постоянной: dxd​(a)=0=0
=2v−0.49625…+0
После упрощения получаем=2v−0.49625…
Пусть v0​=2Вычислите vn+1​ до момента Δvn+1​<0.000001
v1​=0.81892…:Δv1​=1.18107…
f(v0​)=22−0.49625…⋅2+1.13068…=4.13818…f′(v0​)=2⋅2−0.49625…=3.50374…v1​=0.81892…
Δv1​=∣0.81892…−2∣=1.18107…Δv1​=1.18107…
v2​=−0.40298…:Δv2​=1.22190…
f(v1​)=0.81892…2−0.49625…⋅0.81892…+1.13068…=1.39493…f′(v1​)=2⋅0.81892…−0.49625…=1.14160…v2​=−0.40298…
Δv2​=∣−0.40298…−0.81892…∣=1.22190…Δv2​=1.22190…
v3​=0.74357…:Δv3​=1.14655…
f(v2​)=(−0.40298…)2−0.49625…(−0.40298…)+1.13068…=1.49305…f′(v2​)=2(−0.40298…)−0.49625…=−1.30221…v3​=0.74357…
Δv3​=∣0.74357…−(−0.40298…)∣=1.14655…Δv3​=1.14655…
v4​=−0.58309…:Δv4​=1.32666…
f(v3​)=0.74357…2−0.49625…⋅0.74357…+1.13068…=1.31458…f′(v3​)=2⋅0.74357…−0.49625…=0.99089…v4​=−0.58309…
Δv4​=∣−0.58309…−0.74357…∣=1.32666…Δv4​=1.32666…
v5​=0.47562…:Δv5​=1.05871…
f(v4​)=(−0.58309…)2−0.49625…(−0.58309…)+1.13068…=1.76004…f′(v4​)=2(−0.58309…)−0.49625…=−1.66243…v5​=0.47562…
Δv5​=∣0.47562…−(−0.58309…)∣=1.05871…Δv5​=1.05871…
v6​=−1.98788…:Δv6​=2.46350…
f(v5​)=0.47562…2−0.49625…⋅0.47562…+1.13068…=1.12087…f′(v5​)=2⋅0.47562…−0.49625…=0.45499…v6​=−1.98788…
Δv6​=∣−1.98788…−0.47562…∣=2.46350…Δv6​=2.46350…
v7​=−0.63081…:Δv7​=1.35707…
f(v6​)=(−1.98788…)2−0.49625…(−1.98788…)+1.13068…=6.06887…f′(v6​)=2(−1.98788…)−0.49625…=−4.47202…v7​=−0.63081…
Δv7​=∣−0.63081…−(−1.98788…)∣=1.35707…Δv7​=1.35707…
v8​=0.41684…:Δv8​=1.04765…
f(v7​)=(−0.63081…)2−0.49625…(−0.63081…)+1.13068…=1.84165…f′(v7​)=2(−0.63081…)−0.49625…=−1.75787…v8​=0.41684…
Δv8​=∣0.41684…−(−0.63081…)∣=1.04765…Δv8​=1.04765…
v9​=−2.83587…:Δv9​=3.25272…
f(v8​)=0.41684…2−0.49625…⋅0.41684…+1.13068…=1.09758…f′(v8​)=2⋅0.41684…−0.49625…=0.33743…v9​=−2.83587…
Δv9​=∣−2.83587…−0.41684…∣=3.25272…Δv9​=3.25272…
Невозможно найти решение
Решениями являютсяv≈0.72449…,v≈−1.22074…
v≈0.72449…,v≈−1.22074…
Произведите обратную замену v=u2,решите для u
Решить u2=0.72449…:u=0.72449…​,u=−0.72449…​
u2=0.72449…
Для x2=f(a) решениями являются x=f(a)​,−f(a)​
u=0.72449…​,u=−0.72449…​
Решить u2=−1.22074…:Решения для u∈Rнет
u2=−1.22074…
x2 не может быть отрицательно для x∈RРешениядляu∈Rнет
Решениями являются
u=0.72449…​,u=−0.72449…​
Делаем обратную замену u=sin(x)sin(x)=0.72449…​,sin(x)=−0.72449…​
sin(x)=0.72449…​,sin(x)=−0.72449…​
sin(x)=0.72449…​:x=arcsin(0.72449…​)+2πn,x=π−arcsin(0.72449…​)+2πn
sin(x)=0.72449…​
Примените обратные тригонометрические свойства
sin(x)=0.72449…​
Общие решения для sin(x)=0.72449…​sin(x)=a⇒x=arcsin(a)+2πn,x=π−arcsin(a)+2πnx=arcsin(0.72449…​)+2πn,x=π−arcsin(0.72449…​)+2πn
x=arcsin(0.72449…​)+2πn,x=π−arcsin(0.72449…​)+2πn
sin(x)=−0.72449…​:x=arcsin(−0.72449…​)+2πn,x=π+arcsin(0.72449…​)+2πn
sin(x)=−0.72449…​
Примените обратные тригонометрические свойства
sin(x)=−0.72449…​
Общие решения для sin(x)=−0.72449…​sin(x)=−a⇒x=arcsin(−a)+2πn,x=π+arcsin(a)+2πnx=arcsin(−0.72449…​)+2πn,x=π+arcsin(0.72449…​)+2πn
x=arcsin(−0.72449…​)+2πn,x=π+arcsin(0.72449…​)+2πn
Объедините все решенияx=arcsin(0.72449…​)+2πn,x=π−arcsin(0.72449…​)+2πn,x=arcsin(−0.72449…​)+2πn,x=π+arcsin(0.72449…​)+2πn
Проверьте решения, вставив их в исходное уравнение
Проверьте решения, вставив их в sin4(x)=−cos(x)
Удалите те, которые не согласуются с уравнением.
Проверьте решение arcsin(0.72449…​)+2πn:Неверно
arcsin(0.72449…​)+2πn
Подставьте n=1arcsin(0.72449…​)+2π1
Для sin4(x)=−cos(x)подключитеx=arcsin(0.72449…​)+2π1sin4(arcsin(0.72449…​)+2π1)=−cos(arcsin(0.72449…​)+2π1)
Уточнить0.52488…=−0.52488…
⇒Неверно
Проверьте решение π−arcsin(0.72449…​)+2πn:Верно
π−arcsin(0.72449…​)+2πn
Подставьте n=1π−arcsin(0.72449…​)+2π1
Для sin4(x)=−cos(x)подключитеx=π−arcsin(0.72449…​)+2π1sin4(π−arcsin(0.72449…​)+2π1)=−cos(π−arcsin(0.72449…​)+2π1)
Уточнить0.52488…=0.52488…
⇒Верно
Проверьте решение arcsin(−0.72449…​)+2πn:Неверно
arcsin(−0.72449…​)+2πn
Подставьте n=1arcsin(−0.72449…​)+2π1
Для sin4(x)=−cos(x)подключитеx=arcsin(−0.72449…​)+2π1sin4(arcsin(−0.72449…​)+2π1)=−cos(arcsin(−0.72449…​)+2π1)
Уточнить0.52488…=−0.52488…
⇒Неверно
Проверьте решение π+arcsin(0.72449…​)+2πn:Верно
π+arcsin(0.72449…​)+2πn
Подставьте n=1π+arcsin(0.72449…​)+2π1
Для sin4(x)=−cos(x)подключитеx=π+arcsin(0.72449…​)+2π1sin4(π+arcsin(0.72449…​)+2π1)=−cos(π+arcsin(0.72449…​)+2π1)
Уточнить0.52488…=0.52488…
⇒Верно
x=π−arcsin(0.72449…​)+2πn,x=π+arcsin(0.72449…​)+2πn
Покажите решения в десятичной формеx=π−1.01821…+2πn,x=π+1.01821…+2πn

График

Sorry, your browser does not support this application
Просмотр интерактивного графика

Популярные примеры

cos^3(x)=4cos^3(x)-3cos(x)cos3(x)=4cos3(x)−3cos(x)4sin^4(x)+12cos^2(x)-7=04sin4(x)+12cos2(x)−7=05sin(a)=45sin(a)=42cos^4(x)+8sin^2(x)=52cos4(x)+8sin2(x)=5cos^4(a)+cos^2(a)=1cos4(a)+cos2(a)=1
Инструменты для обученияИИ Решатель ЗадачAI ChatРабочие листыУпражнятьсяШпаргалкиКалькуляторыГрафический калькуляторКалькулятор по ГеометрииПроверить решение
ПриложенияПриложение Symbolab (Android)Графический калькулятор (Android)Упражняться (Android)Приложение Symbolab (iOS)Графический калькулятор (iOS)Упражняться (iOS)Расширение для Chrome
КомпанияО SymbolabБлогПомощь
ЮридическийКонфиденциальностьService TermsПолитика использованияНастройки файлов cookieНе продавать и не передавать мои личные данныеАвторское право, Правила сообщества, Структуры данных и алгоритмы (DSA) & другие Юридические ресурсыЮридический центр Learneo
Соцсети
Symbolab, a Learneo, Inc. business
© Learneo, Inc. 2024