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2cos^3(3x)-cos(3x)<0

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解

2cos3(3x)−cos(3x)<0

解

12π​+32π​n<x<6π​+32π​nor4π​+32π​n<x<125π​+32π​nor2π​+32π​n<x<127π​+32π​n
+2
区間表記
(12π​+32π​n,6π​+32π​n)∪(4π​+32π​n,125π​+32π​n)∪(2π​+32π​n,127π​+32π​n)
十進法表記
0.26179…+32π​n<x<0.52359…+32π​nor0.78539…+32π​n<x<1.30899…+32π​nor1.57079…+32π​n<x<1.83259…+32π​n
解答ステップ
2cos3(3x)−cos(3x)<0
仮定:u=cos(3x)2u3−u<0
2u3−u<0:u<−22​​or0<u<22​​
2u3−u<0
因数 2u3−u:u(2​u+1)(2​u−1)
2u3−u
共通項をくくり出す u:u(2u2−1)
2u3−u
指数の規則を適用する: ab+c=abacu3=u2u=2u2u−u
共通項をくくり出す u=u(2u2−1)
=u(2u2−1)
因数 2u2−1:(2​u+1)(2​u−1)
2u2−1
2u2−1を書き換え (2​u)2−12
2u2−1
累乗根の規則を適用する: a=(a​)22=(2​)2=(2​)2u2−1
1を書き換え 12=(2​)2u2−12
指数の規則を適用する: ambm=(ab)m(2​)2u2=(2​u)2=(2​u)2−12
=(2​u)2−12
2乗の差の公式を適用する:x2−y2=(x+y)(x−y)(2​u)2−12=(2​u+1)(2​u−1)=(2​u+1)(2​u−1)
=u(2​u+1)(2​u−1)
u(2​u+1)(2​u−1)<0
区間を特定する
以下の因数の符号を求める: u(2​u+1)(2​u−1)
以下の符号を求める: u
u=0
u<0
u>0
以下の符号を求める: 2​u+1
2​u+1=0:u=−22​​
2​u+1=0
1を右側に移動します
2​u+1=0
両辺から1を引く2​u+1−1=0−1
簡素化2​u=−1
2​u=−1
以下で両辺を割る2​
2​u=−1
以下で両辺を割る2​2​2​u​=2​−1​
簡素化
2​2​u​=2​−1​
簡素化 2​2​u​:u
2​2​u​
共通因数を約分する:2​=u
簡素化 2​−1​:−22​​
2​−1​
分数の規則を適用する: b−a​=−ba​=−2​1​
有理化する −2​1​:−22​​
−2​1​
共役で乗じる 2​2​​=−2​2​1⋅2​​
1⋅2​=2​
2​2​=2
2​2​
累乗根の規則を適用する: a​a​=a2​2​=2=2
=−22​​
=−22​​
u=−22​​
u=−22​​
u=−22​​
2​u+1<0:u<−22​​
2​u+1<0
1を右側に移動します
2​u+1<0
両辺から1を引く2​u+1−1<0−1
簡素化2​u<−1
2​u<−1
以下で両辺を割る2​
2​u<−1
以下で両辺を割る2​2​2​u​<2​−1​
簡素化
2​2​u​<2​−1​
簡素化 2​2​u​:u
2​2​u​
共通因数を約分する:2​=u
簡素化 2​−1​:−22​​
2​−1​
分数の規則を適用する: b−a​=−ba​=−2​1​
有理化する −2​1​:−22​​
−2​1​
共役で乗じる 2​2​​=−2​2​1⋅2​​
1⋅2​=2​
2​2​=2
2​2​
累乗根の規則を適用する: a​a​=a2​2​=2=2
=−22​​
=−22​​
u<−22​​
u<−22​​
u<−22​​
2​u+1>0:u>−22​​
2​u+1>0
1を右側に移動します
2​u+1>0
両辺から1を引く2​u+1−1>0−1
簡素化2​u>−1
2​u>−1
以下で両辺を割る2​
2​u>−1
以下で両辺を割る2​2​2​u​>2​−1​
簡素化
2​2​u​>2​−1​
簡素化 2​2​u​:u
2​2​u​
共通因数を約分する:2​=u
簡素化 2​−1​:−22​​
2​−1​
分数の規則を適用する: b−a​=−ba​=−2​1​
有理化する −2​1​:−22​​
−2​1​
共役で乗じる 2​2​​=−2​2​1⋅2​​
1⋅2​=2​
2​2​=2
2​2​
累乗根の規則を適用する: a​a​=a2​2​=2=2
=−22​​
=−22​​
u>−22​​
u>−22​​
u>−22​​
以下の符号を求める: 2​u−1
2​u−1=0:u=22​​
2​u−1=0
1を右側に移動します
2​u−1=0
両辺に1を足す2​u−1+1=0+1
簡素化2​u=1
2​u=1
以下で両辺を割る2​
2​u=1
以下で両辺を割る2​2​2​u​=2​1​
簡素化
2​2​u​=2​1​
簡素化 2​2​u​:u
2​2​u​
共通因数を約分する:2​=u
簡素化 2​1​:22​​
2​1​
共役で乗じる 2​2​​=2​2​1⋅2​​
1⋅2​=2​
2​2​=2
2​2​
累乗根の規則を適用する: a​a​=a2​2​=2=2
=22​​
u=22​​
u=22​​
u=22​​
2​u−1<0:u<22​​
2​u−1<0
1を右側に移動します
2​u−1<0
両辺に1を足す2​u−1+1<0+1
簡素化2​u<1
2​u<1
以下で両辺を割る2​
2​u<1
以下で両辺を割る2​2​2​u​<2​1​
簡素化
2​2​u​<2​1​
簡素化 2​2​u​:u
2​2​u​
共通因数を約分する:2​=u
簡素化 2​1​:22​​
2​1​
共役で乗じる 2​2​​=2​2​1⋅2​​
1⋅2​=2​
2​2​=2
2​2​
累乗根の規則を適用する: a​a​=a2​2​=2=2
=22​​
u<22​​
u<22​​
u<22​​
2​u−1>0:u>22​​
2​u−1>0
1を右側に移動します
2​u−1>0
両辺に1を足す2​u−1+1>0+1
簡素化2​u>1
2​u>1
以下で両辺を割る2​
2​u>1
以下で両辺を割る2​2​2​u​>2​1​
簡素化
2​2​u​>2​1​
簡素化 2​2​u​:u
2​2​u​
共通因数を約分する:2​=u
簡素化 2​1​:22​​
2​1​
共役で乗じる 2​2​​=2​2​1⋅2​​
1⋅2​=2​
2​2​=2
2​2​
累乗根の規則を適用する: a​a​=a2​2​=2=2
=22​​
u>22​​
u>22​​
u>22​​
表で要約する:u2​u+12​u−1u(2​u+1)(2​u−1)​u<−22​​−−−−​u=−22​​−0−0​−22​​<u<0−+−+​u=00+−0​0<u<22​​++−−​u=22​​++00​u>22​​++++​​
必要条件を満たす区間を特定する:<0u<−22​​or0<u<22​​
u<−22​​or0<u<22​​
u<−22​​or0<u<22​​
代用を戻す u=cos(3x)cos(3x)<−22​​or0<cos(3x)<22​​
cos(3x)<−22​​:4π​+32π​n<x<125π​+32π​n
cos(3x)<−22​​
cos(x)<aでは, −1<a≤1の場合はarccos(a)+2πn<x<2π−arccos(a)+2πnarccos(−22​​)+2πn<3x<2π−arccos(−22​​)+2πn
a<u<b の場合は a<uandu<barccos(−22​​)+2πn<3xand3x<2π−arccos(−22​​)+2πn
arccos(−22​​)+2πn<3x:x>4π​+32πn​
arccos(−22​​)+2πn<3x
辺を交換する3x>arccos(−22​​)+2πn
簡素化 arccos(−22​​)+2πn:43π​+2πn
arccos(−22​​)+2πn
次の自明恒等式を使用する:arccos(−22​​)=43π​x−1−23​​−22​​−21​021​22​​23​​1​arccos(x)π65π​43π​32π​2π​3π​4π​6π​0​arccos(x)180∘150∘135∘120∘90∘60∘45∘30∘0∘​​=43π​+2πn
3x>43π​+2πn
以下で両辺を割る3
3x>43π​+2πn
以下で両辺を割る333x​>343π​​+32πn​
簡素化
33x​>343π​​+32πn​
簡素化 33x​:x
33x​
数を割る:33​=1=x
簡素化 343π​​+32πn​:4π​+32πn​
343π​​+32πn​
343π​​=4π​
343π​​
分数の規則を適用する: acb​​=c⋅ab​=4⋅33π​
数を乗じる:4⋅3=12=123π​
共通因数を約分する:3=4π​
=4π​+32πn​
x>4π​+32πn​
x>4π​+32πn​
x>4π​+32πn​
3x<2π−arccos(−22​​)+2πn:x<125π​+32π​n
3x<2π−arccos(−22​​)+2πn
簡素化 2π−arccos(−22​​)+2πn:2π−43π​+2πn
2π−arccos(−22​​)+2πn
次の自明恒等式を使用する:arccos(−22​​)=43π​x−1−23​​−22​​−21​021​22​​23​​1​arccos(x)π65π​43π​32π​2π​3π​4π​6π​0​arccos(x)180∘150∘135∘120∘90∘60∘45∘30∘0∘​​=2π−43π​+2πn
3x<2π−43π​+2πn
以下で両辺を割る3
3x<2π−43π​+2πn
以下で両辺を割る333x​<32π​−343π​​+32πn​
簡素化
33x​<32π​−343π​​+32πn​
簡素化 33x​:x
33x​
数を割る:33​=1=x
簡素化 32π​−343π​​+32πn​:32π​−4π​+32πn​
32π​−343π​​+32πn​
343π​​=4π​
343π​​
分数の規則を適用する: acb​​=c⋅ab​=4⋅33π​
数を乗じる:4⋅3=12=123π​
共通因数を約分する:3=4π​
=32π​−4π​+32πn​
x<32π​−4π​+32πn​
x<32π​−4π​+32πn​
簡素化 32π​−4π​:125π​
32π​−4π​
以下の最小公倍数: 3,4:12
3,4
最小公倍数 (LCM)
以下の素因数分解: 3:3
3
3 は素数なので, 因数分解できない=3
以下の素因数分解: 4:2⋅2
4
424=2⋅2で割る =2⋅2
3 または以下のいずれかで生じる最大回数, 各因数を乗じる:4=3⋅2⋅2
数を乗じる:3⋅2⋅2=12=12
LCMに基づいて分数を調整する
該当する分母を乗じてLCMに変えるために
必要な量で各分子を乗じる 12
32π​の場合:分母と分子に以下を乗じる: 432π​=3⋅42π4​=128π​
4π​の場合:分母と分子に以下を乗じる: 34π​=4⋅3π3​=12π3​
=128π​−12π3​
分母が等しいので, 分数を組み合わせる: ca​±cb​=ca±b​=128π−π3​
類似した元を足す:8π−3π=5π=125π​
x<125π​+32π​n
x<125π​+32π​n
区間を組み合わせるx>4π​+32πn​andx<125π​+32π​n
重複している区間をマージする4π​+32π​n<x<125π​+32π​n
0<cos(3x)<22​​:12π​+32π​n<x<6π​+32π​nor2π​+32π​n<x<127π​+32π​n
0<cos(3x)<22​​
a<u<b の場合は a<uandu<b0<cos(3x)andcos(3x)<22​​
0<cos(3x):−6π​+32π​n<x<6π​+32π​n
0<cos(3x)
辺を交換するcos(3x)>0
cos(x)>aでは, −1≤a<1の場合は−arccos(a)+2πn<x<arccos(a)+2πn−arccos(0)+2πn<3x<arccos(0)+2πn
a<u<b の場合は a<uandu<b−arccos(0)+2πn<3xand3x<arccos(0)+2πn
−arccos(0)+2πn<3x:x>−6π​+32πn​
−arccos(0)+2πn<3x
辺を交換する3x>−arccos(0)+2πn
簡素化 −arccos(0)+2πn:−2π​+2πn
−arccos(0)+2πn
次の自明恒等式を使用する:arccos(0)=2π​x−1−23​​−22​​−21​021​22​​23​​1​arccos(x)π65π​43π​32π​2π​3π​4π​6π​0​arccos(x)180∘150∘135∘120∘90∘60∘45∘30∘0∘​​=−2π​+2πn
3x>−2π​+2πn
以下で両辺を割る3
3x>−2π​+2πn
以下で両辺を割る333x​>−32π​​+32πn​
簡素化
33x​>−32π​​+32πn​
簡素化 33x​:x
33x​
数を割る:33​=1=x
簡素化 −32π​​+32πn​:−6π​+32πn​
−32π​​+32πn​
32π​​=6π​
32π​​
分数の規則を適用する: acb​​=c⋅ab​=2⋅3π​
数を乗じる:2⋅3=6=6π​
=−6π​+32πn​
x>−6π​+32πn​
x>−6π​+32πn​
x>−6π​+32πn​
3x<arccos(0)+2πn:x<6π​+32πn​
3x<arccos(0)+2πn
簡素化 arccos(0)+2πn:2π​+2πn
arccos(0)+2πn
次の自明恒等式を使用する:arccos(0)=2π​x−1−23​​−22​​−21​021​22​​23​​1​arccos(x)π65π​43π​32π​2π​3π​4π​6π​0​arccos(x)180∘150∘135∘120∘90∘60∘45∘30∘0∘​​=2π​+2πn
3x<2π​+2πn
以下で両辺を割る3
3x<2π​+2πn
以下で両辺を割る333x​<32π​​+32πn​
簡素化
33x​<32π​​+32πn​
簡素化 33x​:x
33x​
数を割る:33​=1=x
簡素化 32π​​+32πn​:6π​+32πn​
32π​​+32πn​
32π​​=6π​
32π​​
分数の規則を適用する: acb​​=c⋅ab​=2⋅3π​
数を乗じる:2⋅3=6=6π​
=6π​+32πn​
x<6π​+32πn​
x<6π​+32πn​
x<6π​+32πn​
区間を組み合わせるx>−6π​+32πn​andx<6π​+32πn​
重複している区間をマージする−6π​+32π​n<x<6π​+32π​n
cos(3x)<22​​:12π​+32π​n<x<127π​+32π​n
cos(3x)<22​​
cos(x)<aでは, −1<a≤1の場合はarccos(a)+2πn<x<2π−arccos(a)+2πnarccos(22​​)+2πn<3x<2π−arccos(22​​)+2πn
a<u<b の場合は a<uandu<barccos(22​​)+2πn<3xand3x<2π−arccos(22​​)+2πn
arccos(22​​)+2πn<3x:x>12π​+32πn​
arccos(22​​)+2πn<3x
辺を交換する3x>arccos(22​​)+2πn
簡素化 arccos(22​​)+2πn:4π​+2πn
arccos(22​​)+2πn
次の自明恒等式を使用する:arccos(22​​)=4π​x−1−23​​−22​​−21​021​22​​23​​1​arccos(x)π65π​43π​32π​2π​3π​4π​6π​0​arccos(x)180∘150∘135∘120∘90∘60∘45∘30∘0∘​​=4π​+2πn
3x>4π​+2πn
以下で両辺を割る3
3x>4π​+2πn
以下で両辺を割る333x​>34π​​+32πn​
簡素化
33x​>34π​​+32πn​
簡素化 33x​:x
33x​
数を割る:33​=1=x
簡素化 34π​​+32πn​:12π​+32πn​
34π​​+32πn​
34π​​=12π​
34π​​
分数の規則を適用する: acb​​=c⋅ab​=4⋅3π​
数を乗じる:4⋅3=12=12π​
=12π​+32πn​
x>12π​+32πn​
x>12π​+32πn​
x>12π​+32πn​
3x<2π−arccos(22​​)+2πn:x<127π​+32π​n
3x<2π−arccos(22​​)+2πn
簡素化 2π−arccos(22​​)+2πn:2π−4π​+2πn
2π−arccos(22​​)+2πn
次の自明恒等式を使用する:arccos(22​​)=4π​x−1−23​​−22​​−21​021​22​​23​​1​arccos(x)π65π​43π​32π​2π​3π​4π​6π​0​arccos(x)180∘150∘135∘120∘90∘60∘45∘30∘0∘​​=2π−4π​+2πn
3x<2π−4π​+2πn
以下で両辺を割る3
3x<2π−4π​+2πn
以下で両辺を割る333x​<32π​−34π​​+32πn​
簡素化
33x​<32π​−34π​​+32πn​
簡素化 33x​:x
33x​
数を割る:33​=1=x
簡素化 32π​−34π​​+32πn​:32π​−12π​+32πn​
32π​−34π​​+32πn​
34π​​=12π​
34π​​
分数の規則を適用する: acb​​=c⋅ab​=4⋅3π​
数を乗じる:4⋅3=12=12π​
=32π​−12π​+32πn​
x<32π​−12π​+32πn​
x<32π​−12π​+32πn​
簡素化 32π​−12π​:127π​
32π​−12π​
以下の最小公倍数: 3,12:12
3,12
最小公倍数 (LCM)
以下の素因数分解: 3:3
3
3 は素数なので, 因数分解できない=3
以下の素因数分解: 12:2⋅2⋅3
12
12212=6⋅2で割る =2⋅6
626=3⋅2で割る =2⋅2⋅3
2,3 はすべて素数である。ゆえにさらに因数分解することはできない=2⋅2⋅3
3 または以下のいずれかで生じる最大回数, 各因数を乗じる:12=3⋅2⋅2
数を乗じる:3⋅2⋅2=12=12
LCMに基づいて分数を調整する
該当する分母を乗じてLCMに変えるために
必要な量で各分子を乗じる 12
32π​の場合:分母と分子に以下を乗じる: 432π​=3⋅42π4​=128π​
=128π​−12π​
分母が等しいので, 分数を組み合わせる: ca​±cb​=ca±b​=128π−π​
類似した元を足す:8π−π=7π=127π​
x<127π​+32π​n
x<127π​+32π​n
区間を組み合わせるx>12π​+32πn​andx<127π​+32π​n
重複している区間をマージする12π​+32π​n<x<127π​+32π​n
区間を組み合わせる−6π​+32π​n<x<6π​+32π​nand12π​+32π​n<x<127π​+32π​n
重複している区間をマージする12π​+32π​n<x<6π​+32π​nor2π​+32π​n<x<127π​+32π​n
区間を組み合わせる4π​+32π​n<x<125π​+32π​nor(12π​+32π​n<x<6π​+32π​nor2π​+32π​n<x<127π​+32π​n)
重複している区間をマージする12π​+32π​n<x<6π​+32π​nor4π​+32π​n<x<125π​+32π​nor2π​+32π​n<x<127π​+32π​n

人気の例

0<= sin(pix)0≤sin(πx)2cos^2(x)+sin(x)>22cos2(x)+sin(x)>20.5<= sin(30t)0.5≤sin(30t)sin(x)-sqrt(3)cos(x)>sqrt(2)sin(x)−3​cos(x)>2​cos(x)<1+sin(x)cos(x)<1+sin(x)
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