解答
117.72sin(θ)−35.316cos(θ)−12.5=0
解答
θ=0.39333…+2πn,θ=π+0.18957…+2πn
+1
度数
θ=22.53666…∘+360∘n,θ=190.86182…∘+360∘n求解步骤
117.72sin(θ)−35.316cos(θ)−12.5=0
两边加上 35.316cos(θ)117.72sin(θ)−12.5=35.316cos(θ)
两边进行平方(117.72sin(θ)−12.5)2=(35.316cos(θ))2
两边减去 (35.316cos(θ))2(117.72sin(θ)−12.5)2−1247.219856cos2(θ)=0
使用三角恒等式改写
(−12.5+117.72sin(θ))2−1247.219856cos2(θ)
使用毕达哥拉斯恒等式: cos2(x)+sin2(x)=1cos2(x)=1−sin2(x)=(−12.5+117.72sin(θ))2−1247.219856(1−sin2(θ))
化简 (−12.5+117.72sin(θ))2−1247.219856(1−sin2(θ)):15105.218256sin2(θ)−2943sin(θ)−1090.969856
(−12.5+117.72sin(θ))2−1247.219856(1−sin2(θ))
(−12.5+117.72sin(θ))2:156.25−2943sin(θ)+13857.9984sin2(θ)
使用完全平方公式: (a+b)2=a2+2ab+b2a=−12.5,b=117.72sin(θ)
=(−12.5)2+2(−12.5)⋅117.72sin(θ)+(117.72sin(θ))2
化简 (−12.5)2+2(−12.5)⋅117.72sin(θ)+(117.72sin(θ))2:156.25−2943sin(θ)+13857.9984sin2(θ)
(−12.5)2+2(−12.5)⋅117.72sin(θ)+(117.72sin(θ))2
去除括号: (−a)=−a=(−12.5)2−2⋅12.5⋅117.72sin(θ)+(117.72sin(θ))2
(−12.5)2=156.25
(−12.5)2
使用指数法则: (−a)n=an,若 n 是偶数(−12.5)2=12.52=12.52
12.52=156.25=156.25
2⋅12.5⋅117.72sin(θ)=2943sin(θ)
2⋅12.5⋅117.72sin(θ)
数字相乘:2⋅12.5⋅117.72=2943=2943sin(θ)
(117.72sin(θ))2=13857.9984sin2(θ)
(117.72sin(θ))2
使用指数法则: (a⋅b)n=anbn=117.722sin2(θ)
117.722=13857.9984=13857.9984sin2(θ)
=156.25−2943sin(θ)+13857.9984sin2(θ)
=156.25−2943sin(θ)+13857.9984sin2(θ)
=156.25−2943sin(θ)+13857.9984sin2(θ)−1247.219856(1−sin2(θ))
乘开 −1247.219856(1−sin2(θ)):−1247.219856+1247.219856sin2(θ)
−1247.219856(1−sin2(θ))
使用分配律: a(b−c)=ab−aca=−1247.219856,b=1,c=sin2(θ)=−1247.219856⋅1−(−1247.219856)sin2(θ)
使用加减运算法则−(−a)=a=−1⋅1247.219856+1247.219856sin2(θ)
数字相乘:1⋅1247.219856=1247.219856=−1247.219856+1247.219856sin2(θ)
=156.25−2943sin(θ)+13857.9984sin2(θ)−1247.219856+1247.219856sin2(θ)
化简 156.25−2943sin(θ)+13857.9984sin2(θ)−1247.219856+1247.219856sin2(θ):15105.218256sin2(θ)−2943sin(θ)−1090.969856
156.25−2943sin(θ)+13857.9984sin2(θ)−1247.219856+1247.219856sin2(θ)
对同类项分组=−2943sin(θ)+13857.9984sin2(θ)+1247.219856sin2(θ)+156.25−1247.219856
同类项相加:13857.9984sin2(θ)+1247.219856sin2(θ)=15105.218256sin2(θ)=−2943sin(θ)+15105.218256sin2(θ)+156.25−1247.219856
数字相加/相减:156.25−1247.219856=−1090.969856=15105.218256sin2(θ)−2943sin(θ)−1090.969856
=15105.218256sin2(θ)−2943sin(θ)−1090.969856
=15105.218256sin2(θ)−2943sin(θ)−1090.969856
−1090.969856+15105.218256sin2(θ)−2943sin(θ)=0
用替代法求解
−1090.969856+15105.218256sin2(θ)−2943sin(θ)=0
令:sin(θ)=u−1090.969856+15105.218256u2−2943u=0
−1090.969856+15105.218256u2−2943u=0:u=20.19483…+0.32685…,u=20.19483…−0.32685…
−1090.969856+15105.218256u2−2943u=0
两边除以 15105.218256−15105.2182561090.969856+15105.21825615105.218256u2−15105.2182562943u=15105.2182560
改写成标准形式 ax2+bx+c=0u2−0.19483…u−0.07222…=0
使用求根公式求解
u2−0.19483…u−0.07222…=0
二次方程求根公式:
若 a=1,b=−0.19483…,c=−0.07222…u1,2=2⋅1−(−0.19483…)±(−0.19483…)2−4⋅1⋅(−0.07222…)
u1,2=2⋅1−(−0.19483…)±(−0.19483…)2−4⋅1⋅(−0.07222…)
(−0.19483…)2−4⋅1⋅(−0.07222…)=0.32685…
(−0.19483…)2−4⋅1⋅(−0.07222…)
使用法则 −(−a)=a=(−0.19483…)2+4⋅1⋅0.07222…
使用指数法则: (−a)n=an,若 n 是偶数(−0.19483…)2=0.19483…2=0.19483…2+4⋅1⋅0.07222…
数字相乘:4⋅1⋅0.07222…=0.28889…=0.19483…2+0.28889…
0.19483…2=0.03796…=0.03796…+0.28889…
数字相加:0.03796…+0.28889…=0.32685…=0.32685…
u1,2=2⋅1−(−0.19483…)±0.32685…
将解分隔开u1=2⋅1−(−0.19483…)+0.32685…,u2=2⋅1−(−0.19483…)−0.32685…
u=2⋅1−(−0.19483…)+0.32685…:20.19483…+0.32685…
2⋅1−(−0.19483…)+0.32685…
使用法则 −(−a)=a=2⋅10.19483…+0.32685…
数字相乘:2⋅1=2=20.19483…+0.32685…
u=2⋅1−(−0.19483…)−0.32685…:20.19483…−0.32685…
2⋅1−(−0.19483…)−0.32685…
使用法则 −(−a)=a=2⋅10.19483…−0.32685…
数字相乘:2⋅1=2=20.19483…−0.32685…
二次方程组的解是:u=20.19483…+0.32685…,u=20.19483…−0.32685…
u=sin(θ)代回sin(θ)=20.19483…+0.32685…,sin(θ)=20.19483…−0.32685…
sin(θ)=20.19483…+0.32685…,sin(θ)=20.19483…−0.32685…
sin(θ)=20.19483…+0.32685…:θ=arcsin(20.19483…+0.32685…)+2πn,θ=π−arcsin(20.19483…+0.32685…)+2πn
sin(θ)=20.19483…+0.32685…
使用反三角函数性质
sin(θ)=20.19483…+0.32685…
sin(θ)=20.19483…+0.32685…的通解sin(x)=a⇒x=arcsin(a)+2πn,x=π−arcsin(a)+2πnθ=arcsin(20.19483…+0.32685…)+2πn,θ=π−arcsin(20.19483…+0.32685…)+2πn
θ=arcsin(20.19483…+0.32685…)+2πn,θ=π−arcsin(20.19483…+0.32685…)+2πn
sin(θ)=20.19483…−0.32685…:θ=arcsin(20.19483…−0.32685…)+2πn,θ=π+arcsin(−20.19483…−0.32685…)+2πn
sin(θ)=20.19483…−0.32685…
使用反三角函数性质
sin(θ)=20.19483…−0.32685…
sin(θ)=20.19483…−0.32685…的通解sin(x)=−a⇒x=arcsin(−a)+2πn,x=π+arcsin(a)+2πnθ=arcsin(20.19483…−0.32685…)+2πn,θ=π+arcsin(−20.19483…−0.32685…)+2πn
θ=arcsin(20.19483…−0.32685…)+2πn,θ=π+arcsin(−20.19483…−0.32685…)+2πn
合并所有解θ=arcsin(20.19483…+0.32685…)+2πn,θ=π−arcsin(20.19483…+0.32685…)+2πn,θ=arcsin(20.19483…−0.32685…)+2πn,θ=π+arcsin(−20.19483…−0.32685…)+2πn
将解代入原方程进行验证
将它们代入 117.72sin(θ)−35.316cos(θ)−12.5=0检验解是否符合
去除与方程不符的解。
检验 arcsin(20.19483…+0.32685…)+2πn的解:真
arcsin(20.19483…+0.32685…)+2πn
代入 n=1arcsin(20.19483…+0.32685…)+2π1
对于 117.72sin(θ)−35.316cos(θ)−12.5=0代入θ=arcsin(20.19483…+0.32685…)+2π1117.72sin(arcsin(20.19483…+0.32685…)+2π1)−35.316cos(arcsin(20.19483…+0.32685…)+2π1)−12.5=0
整理后得0=0
⇒真
检验 π−arcsin(20.19483…+0.32685…)+2πn的解:假
π−arcsin(20.19483…+0.32685…)+2πn
代入 n=1π−arcsin(20.19483…+0.32685…)+2π1
对于 117.72sin(θ)−35.316cos(θ)−12.5=0代入θ=π−arcsin(20.19483…+0.32685…)+2π1117.72sin(π−arcsin(20.19483…+0.32685…)+2π1)−35.316cos(π−arcsin(20.19483…+0.32685…)+2π1)−12.5=0
整理后得65.23815…=0
⇒假
检验 arcsin(20.19483…−0.32685…)+2πn的解:假
arcsin(20.19483…−0.32685…)+2πn
代入 n=1arcsin(20.19483…−0.32685…)+2π1
对于 117.72sin(θ)−35.316cos(θ)−12.5=0代入θ=arcsin(20.19483…−0.32685…)+2π1117.72sin(arcsin(20.19483…−0.32685…)+2π1)−35.316cos(arcsin(20.19483…−0.32685…)+2π1)−12.5=0
整理后得−69.36659…=0
⇒假
检验 π+arcsin(−20.19483…−0.32685…)+2πn的解:真
π+arcsin(−20.19483…−0.32685…)+2πn
代入 n=1π+arcsin(−20.19483…−0.32685…)+2π1
对于 117.72sin(θ)−35.316cos(θ)−12.5=0代入θ=π+arcsin(−20.19483…−0.32685…)+2π1117.72sin(π+arcsin(−20.19483…−0.32685…)+2π1)−35.316cos(π+arcsin(−20.19483…−0.32685…)+2π1)−12.5=0
整理后得0=0
⇒真
θ=arcsin(20.19483…+0.32685…)+2πn,θ=π+arcsin(−20.19483…−0.32685…)+2πn
以小数形式表示解θ=0.39333…+2πn,θ=π+0.18957…+2πn