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 >

(sec(x)+1)^2-tan(x)=0

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

Решение

(sec(x)+1)2−tan(x)=0

Решение

x=π+2πn,x=−1.97861…+2πn
+1
Градусы
x=180∘+360∘n,x=−113.36631…∘+360∘n
Шаги решения
(sec(x)+1)2−tan(x)=0
Добавьте tan(x) к обеим сторонамsec2(x)+2sec(x)+1=tan(x)
Возведите в квадрат обе части(sec2(x)+2sec(x)+1)2=tan2(x)
Вычтите tan2(x) с обеих сторон(sec2(x)+2sec(x)+1)2−tan2(x)=0
Перепишите используя тригонометрические тождества
(1+sec2(x)+2sec(x))2−tan2(x)
Используйте основное тригонометрическое тождество (тождество Пифагора): tan2(x)+1=sec2(x)tan2(x)=sec2(x)−1=(1+sec2(x)+2sec(x))2−(sec2(x)−1)
Упростите (1+sec2(x)+2sec(x))2−(sec2(x)−1):sec4(x)+4sec3(x)+5sec2(x)+4sec(x)+2
(1+sec2(x)+2sec(x))2−(sec2(x)−1)
(1+sec2(x)+2sec(x))2=(1+sec2(x)+2sec(x))(1+sec2(x)+2sec(x))=(sec2(x)+2sec(x)+1)(sec2(x)+2sec(x)+1)−(sec2(x)−1)
Расширить (1+sec2(x)+2sec(x))(1+sec2(x)+2sec(x)):6sec2(x)+4sec(x)+sec4(x)+4sec3(x)+1
(1+sec2(x)+2sec(x))(1+sec2(x)+2sec(x))
Расставьте скобки=1⋅1+1⋅sec2(x)+1⋅2sec(x)+sec2(x)⋅1+sec2(x)sec2(x)+sec2(x)⋅2sec(x)+2sec(x)⋅1+2sec(x)sec2(x)+2sec(x)⋅2sec(x)
=1⋅1+1⋅sec2(x)+1⋅2sec(x)+1⋅sec2(x)+sec2(x)sec2(x)+2sec2(x)sec(x)+2⋅1⋅sec(x)+2sec2(x)sec(x)+2⋅2sec(x)sec(x)
Упростить 1⋅1+1⋅sec2(x)+1⋅2sec(x)+1⋅sec2(x)+sec2(x)sec2(x)+2sec2(x)sec(x)+2⋅1⋅sec(x)+2sec2(x)sec(x)+2⋅2sec(x)sec(x):6sec2(x)+4sec(x)+sec4(x)+4sec3(x)+1
1⋅1+1⋅sec2(x)+1⋅2sec(x)+1⋅sec2(x)+sec2(x)sec2(x)+2sec2(x)sec(x)+2⋅1⋅sec(x)+2sec2(x)sec(x)+2⋅2sec(x)sec(x)
Сгруппируйте похожие слагаемые=1⋅sec2(x)+1⋅2sec(x)+1⋅sec2(x)+sec2(x)sec2(x)+2sec2(x)sec(x)+2⋅1⋅sec(x)+2sec2(x)sec(x)+2⋅2sec(x)sec(x)+1⋅1
Добавьте похожие элементы: 2sec2(x)sec(x)+2sec2(x)sec(x)=4sec2(x)sec(x)=1⋅sec2(x)+1⋅2sec(x)+1⋅sec2(x)+sec2(x)sec2(x)+4sec2(x)sec(x)+2⋅1⋅sec(x)+2⋅2sec(x)sec(x)+1⋅1
Добавьте похожие элементы: 1⋅sec2(x)+1⋅sec2(x)=2sec2(x)=2sec2(x)+1⋅2sec(x)+sec2(x)sec2(x)+4sec2(x)sec(x)+2⋅1⋅sec(x)+2⋅2sec(x)sec(x)+1⋅1
Добавьте похожие элементы: 1⋅2sec(x)+2⋅1⋅sec(x)=2⋅2⋅1⋅sec(x)=2sec2(x)+2⋅2⋅1⋅sec(x)+sec2(x)sec2(x)+4sec2(x)sec(x)+2⋅2sec(x)sec(x)+1⋅1
2⋅2⋅1⋅sec(x)=4sec(x)
2⋅2⋅1⋅sec(x)
Перемножьте числа: 2⋅2⋅1=4=4sec(x)
sec2(x)sec2(x)=sec4(x)
sec2(x)sec2(x)
Примените правило возведения в степень: ab⋅ac=ab+csec2(x)sec2(x)=sec2+2(x)=sec2+2(x)
Добавьте числа: 2+2=4=sec4(x)
4sec2(x)sec(x)=4sec3(x)
4sec2(x)sec(x)
Примените правило возведения в степень: ab⋅ac=ab+csec2(x)sec(x)=sec2+1(x)=4sec2+1(x)
Добавьте числа: 2+1=3=4sec3(x)
2⋅2sec(x)sec(x)=4sec2(x)
2⋅2sec(x)sec(x)
Перемножьте числа: 2⋅2=4=4sec(x)sec(x)
Примените правило возведения в степень: ab⋅ac=ab+csec(x)sec(x)=sec1+1(x)=4sec1+1(x)
Добавьте числа: 1+1=2=4sec2(x)
1⋅1=1
1⋅1
Перемножьте числа: 1⋅1=1=1
=2sec2(x)+4sec(x)+sec4(x)+4sec3(x)+4sec2(x)+1
Добавьте похожие элементы: 2sec2(x)+4sec2(x)=6sec2(x)=6sec2(x)+4sec(x)+sec4(x)+4sec3(x)+1
=6sec2(x)+4sec(x)+sec4(x)+4sec3(x)+1
=6sec2(x)+4sec(x)+sec4(x)+4sec3(x)+1−(sec2(x)−1)
−(sec2(x)−1):−sec2(x)+1
−(sec2(x)−1)
Расставьте скобки=−(sec2(x))−(−1)
Применение правил минус-плюс−(−a)=a,−(a)=−a=−sec2(x)+1
=6sec2(x)+4sec(x)+sec4(x)+4sec3(x)+1−sec2(x)+1
Упростить 6sec2(x)+4sec(x)+sec4(x)+4sec3(x)+1−sec2(x)+1:sec4(x)+4sec3(x)+5sec2(x)+4sec(x)+2
6sec2(x)+4sec(x)+sec4(x)+4sec3(x)+1−sec2(x)+1
Сгруппируйте похожие слагаемые=6sec2(x)+4sec(x)+sec4(x)+4sec3(x)−sec2(x)+1+1
Добавьте похожие элементы: 6sec2(x)−sec2(x)=5sec2(x)=5sec2(x)+4sec(x)+sec4(x)+4sec3(x)+1+1
Добавьте числа: 1+1=2=sec4(x)+4sec3(x)+5sec2(x)+4sec(x)+2
=sec4(x)+4sec3(x)+5sec2(x)+4sec(x)+2
=sec4(x)+4sec3(x)+5sec2(x)+4sec(x)+2
2+sec4(x)+4sec(x)+4sec3(x)+5sec2(x)=0
Решитe подстановкой
2+sec4(x)+4sec(x)+4sec3(x)+5sec2(x)=0
Допустим: sec(x)=u2+u4+4u+4u3+5u2=0
2+u4+4u+4u3+5u2=0:u=−1,u≈−2.52137…
2+u4+4u+4u3+5u2=0
Запишите в стандартной форме an​xn+…+a1​x+a0​=0u4+4u3+5u2+4u+2=0
Найдите множитель u4+4u3+5u2+4u+2:(u+1)(u3+3u2+2u+2)
u4+4u3+5u2+4u+2
Используйте теорему о рациональных корнях
a0​=2,an​=1
Делители a0​:1,2,Делители an​:1
Поэтому проверьте следующие рациональные числа:±11,2​
−11​ является корнем выражения, поэтому вынесите из него u+1
=(u+1)u+1u4+4u3+5u2+4u+2​
u+1u4+4u3+5u2+4u+2​=u3+3u2+2u+2
u+1u4+4u3+5u2+4u+2​
Поделите u+1u4+4u3+5u2+4u+2​:u+1u4+4u3+5u2+4u+2​=u3+u+13u3+5u2+4u+2​
Разделите старшие коэффициенты числителя u4+4u3+5u2+4u+2
и делителя u+1:uu4​=u3
Частное=u3
Умножьте u+1 на u3:u4+u3Вычтите u4+u3 из u4+4u3+5u2+4u+2, чтобы получить новый остатокОстаток=3u3+5u2+4u+2
Поэтомуu+1u4+4u3+5u2+4u+2​=u3+u+13u3+5u2+4u+2​
=u3+u+13u3+5u2+4u+2​
Поделите u+13u3+5u2+4u+2​:u+13u3+5u2+4u+2​=3u2+u+12u2+4u+2​
Разделите старшие коэффициенты числителя 3u3+5u2+4u+2
и делителя u+1:u3u3​=3u2
Частное=3u2
Умножьте u+1 на 3u2:3u3+3u2Вычтите 3u3+3u2 из 3u3+5u2+4u+2, чтобы получить новый остатокОстаток=2u2+4u+2
Поэтомуu+13u3+5u2+4u+2​=3u2+u+12u2+4u+2​
=u3+3u2+u+12u2+4u+2​
Поделите u+12u2+4u+2​:u+12u2+4u+2​=2u+u+12u+2​
Разделите старшие коэффициенты числителя 2u2+4u+2
и делителя u+1:u2u2​=2u
Частное=2u
Умножьте u+1 на 2u:2u2+2uВычтите 2u2+2u из 2u2+4u+2, чтобы получить новый остатокОстаток=2u+2
Поэтомуu+12u2+4u+2​=2u+u+12u+2​
=u3+3u2+2u+u+12u+2​
Поделите u+12u+2​:u+12u+2​=2
Разделите старшие коэффициенты числителя 2u+2
и делителя u+1:u2u​=2
Частное=2
Умножьте u+1 на 2:2u+2Вычтите 2u+2 из 2u+2, чтобы получить новый остатокОстаток=0
Поэтомуu+12u+2​=2
=u3+3u2+2u+2
=(u+1)(u3+3u2+2u+2)
(u+1)(u3+3u2+2u+2)=0
Использование принципа нулевого множителя: Если ab=0то a=0или b=0u+1=0oru3+3u2+2u+2=0
Решить u+1=0:u=−1
u+1=0
Переместите 1вправо
u+1=0
Вычтите 1 с обеих сторонu+1−1=0−1
После упрощения получаемu=−1
u=−1
Решить u3+3u2+2u+2=0:u≈−2.52137…
u3+3u2+2u+2=0
Найдите одно решение для u3+3u2+2u+2=0 с использованием метода Ньютона-Рафсона:u≈−2.52137…
u3+3u2+2u+2=0
Определение приближения Ньютона-Рафсона
f(u)=u3+3u2+2u+2
Найдите f′(u):3u2+6u+2
dud​(u3+3u2+2u+2)
Производная суммы: (f±g)′=f′±g′=dud​(u3)+dud​(3u2)+dud​(2u)+dud​(2)
dud​(u3)=3u2
dud​(u3)
Производная степенной функции: dxd​(xa)=a⋅xa−1=3u3−1
После упрощения получаем=3u2
dud​(3u2)=6u
dud​(3u2)
Производная переменной и множителя: (a⋅f)′=a⋅f′=3dud​(u2)
Производная степенной функции: dxd​(xa)=a⋅xa−1=3⋅2u2−1
После упрощения получаем=6u
dud​(2u)=2
dud​(2u)
Производная переменной и множителя: (a⋅f)′=a⋅f′=2dudu​
Воспользуемся таблицей производных элементарных функций : dudu​=1=2⋅1
После упрощения получаем=2
dud​(2)=0
dud​(2)
Производная постоянной: dxd​(a)=0=0
=3u2+6u+2+0
После упрощения получаем=3u2+6u+2
Пусть u0​=−2Вычислите un+1​ до момента Δun+1​<0.000001
u1​=−3:Δu1​=1
f(u0​)=(−2)3+3(−2)2+2(−2)+2=2f′(u0​)=3(−2)2+6(−2)+2=2u1​=−3
Δu1​=∣−3−(−2)∣=1Δu1​=1
u2​=−2.63636…:Δu2​=0.36363…
f(u1​)=(−3)3+3(−3)2+2(−3)+2=−4f′(u1​)=3(−3)2+6(−3)+2=11u2​=−2.63636…
Δu2​=∣−2.63636…−(−3)∣=0.36363…Δu2​=0.36363…
u3​=−2.53039…:Δu3​=0.10597…
f(u2​)=(−2.63636…)3+3(−2.63636…)2+2(−2.63636…)+2=−0.74530…f′(u2​)=3(−2.63636…)2+6(−2.63636…)+2=7.03305…u3​=−2.53039…
Δu3​=∣−2.53039…−(−2.63636…)∣=0.10597…Δu3​=0.10597…
u4​=−2.52144…:Δu4​=0.00895…
f(u3​)=(−2.53039…)3+3(−2.53039…)2+2(−2.53039…)+2=−0.05393…f′(u3​)=3(−2.53039…)2+6(−2.53039…)+2=6.02629…u4​=−2.52144…
Δu4​=∣−2.52144…−(−2.53039…)∣=0.00895…Δu4​=0.00895…
u5​=−2.52137…:Δu5​=0.00006…
f(u4​)=(−2.52144…)3+3(−2.52144…)2+2(−2.52144…)+2=−0.00036…f′(u4​)=3(−2.52144…)2+6(−2.52144…)+2=5.94435…u5​=−2.52137…
Δu5​=∣−2.52137…−(−2.52144…)∣=0.00006…Δu5​=0.00006…
u6​=−2.52137…:Δu6​=2.92858E−9
f(u5​)=(−2.52137…)3+3(−2.52137…)2+2(−2.52137…)+2=−1.74069E−8f′(u5​)=3(−2.52137…)2+6(−2.52137…)+2=5.94378…u6​=−2.52137…
Δu6​=∣−2.52137…−(−2.52137…)∣=2.92858E−9Δu6​=2.92858E−9
u≈−2.52137…
Примените деление столбиком:u+2.52137…u3+3u2+2u+2​=u2+0.47862…u+0.79321…
u2+0.47862…u+0.79321…≈0
Найдите одно решение для u2+0.47862…u+0.79321…=0 с использованием метода Ньютона-Рафсона:Решения для u∈Rнет
u2+0.47862…u+0.79321…=0
Определение приближения Ньютона-Рафсона
f(u)=u2+0.47862…u+0.79321…
Найдите f′(u):2u+0.47862…
dud​(u2+0.47862…u+0.79321…)
Производная суммы: (f±g)′=f′±g′=dud​(u2)+dud​(0.47862…u)+dud​(0.79321…)
dud​(u2)=2u
dud​(u2)
Производная степенной функции: dxd​(xa)=a⋅xa−1=2u2−1
После упрощения получаем=2u
dud​(0.47862…u)=0.47862…
dud​(0.47862…u)
Производная переменной и множителя: (a⋅f)′=a⋅f′=0.47862…dudu​
Воспользуемся таблицей производных элементарных функций : dudu​=1=0.47862…⋅1
После упрощения получаем=0.47862…
dud​(0.79321…)=0
dud​(0.79321…)
Производная постоянной: dxd​(a)=0=0
=2u+0.47862…+0
После упрощения получаем=2u+0.47862…
Пусть u0​=−2Вычислите un+1​ до момента Δun+1​<0.000001
u1​=−0.91066…:Δu1​=1.08933…
f(u0​)=(−2)2+0.47862…(−2)+0.79321…=3.83597…f′(u0​)=2(−2)+0.47862…=−3.52137…u1​=−0.91066…
Δu1​=∣−0.91066…−(−2)∣=1.08933…Δu1​=1.08933…
u2​=−0.02687…:Δu2​=0.88378…
f(u1​)=(−0.91066…)2+0.47862…(−0.91066…)+0.79321…=1.18665…f′(u1​)=2(−0.91066…)+0.47862…=−1.34270…u2​=−0.02687…
Δu2​=∣−0.02687…−(−0.91066…)∣=0.88378…Δu2​=0.88378…
u3​=−1.86527…:Δu3​=1.83839…
f(u2​)=(−0.02687…)2+0.47862…(−0.02687…)+0.79321…=0.78107…f′(u2​)=2(−0.02687…)+0.47862…=0.42486…u3​=−1.86527…
Δu3​=∣−1.86527…−(−0.02687…)∣=1.83839…Δu3​=1.83839…
u4​=−0.82598…:Δu4​=1.03929…
f(u3​)=(−1.86527…)2+0.47862…(−1.86527…)+0.79321…=3.37970…f′(u3​)=2(−1.86527…)+0.47862…=−3.25192…u4​=−0.82598…
Δu4​=∣−0.82598…−(−1.86527…)∣=1.03929…Δu4​=1.03929…
u5​=0.09457…:Δu5​=0.92055…
f(u4​)=(−0.82598…)2+0.47862…(−0.82598…)+0.79321…=1.08013…f′(u4​)=2(−0.82598…)+0.47862…=−1.17334…u5​=0.09457…
Δu5​=∣0.09457…−(−0.82598…)∣=0.92055…Δu5​=0.92055…
u6​=−1.17445…:Δu6​=1.26903…
f(u5​)=0.09457…2+0.47862…⋅0.09457…+0.79321…=0.84742…f′(u5​)=2⋅0.09457…+0.47862…=0.66777…u6​=−1.17445…
Δu6​=∣−1.17445…−0.09457…∣=1.26903…Δu6​=1.26903…
u7​=−0.31338…:Δu7​=0.86106…
f(u6​)=(−1.17445…)2+0.47862…(−1.17445…)+0.79321…=1.61044…f′(u6​)=2(−1.17445…)+0.47862…=−1.87029…u7​=−0.31338…
Δu7​=∣−0.31338…−(−1.17445…)∣=0.86106…Δu7​=0.86106…
u8​=4.69091…:Δu8​=5.00430…
f(u7​)=(−0.31338…)2+0.47862…(−0.31338…)+0.79321…=0.74143…f′(u7​)=2(−0.31338…)+0.47862…=−0.14815…u8​=4.69091…
Δu8​=∣4.69091…−(−0.31338…)∣=5.00430…Δu8​=5.00430…
u9​=2.15116…:Δu9​=2.53974…
f(u8​)=4.69091…2+0.47862…⋅4.69091…+0.79321…=25.04307…f′(u8​)=2⋅4.69091…+0.47862…=9.86045…u9​=2.15116…
Δu9​=∣2.15116…−4.69091…∣=2.53974…Δu9​=2.53974…
u10​=0.80199…:Δu10​=1.34917…
f(u9​)=2.15116…2+0.47862…⋅2.15116…+0.79321…=6.45032…f′(u9​)=2⋅2.15116…+0.47862…=4.78095…u10​=0.80199…
Δu10​=∣0.80199…−2.15116…∣=1.34917…Δu10​=1.34917…
u11​=−0.07203…:Δu11​=0.87402…
f(u10​)=0.80199…2+0.47862…⋅0.80199…+0.79321…=1.82026…f′(u10​)=2⋅0.80199…+0.47862…=2.08261…u11​=−0.07203…
Δu11​=∣−0.07203…−0.80199…∣=0.87402…Δu11​=0.87402…
u12​=−2.35547…:Δu12​=2.28344…
f(u11​)=(−0.07203…)2+0.47862…(−0.07203…)+0.79321…=0.76392…f′(u11​)=2(−0.07203…)+0.47862…=0.33455…u12​=−2.35547…
Δu12​=∣−2.35547…−(−0.07203…)∣=2.28344…Δu12​=2.28344…
Невозможно найти решение
Решениеu≈−2.52137…
Решениями являютсяu=−1,u≈−2.52137…
Делаем обратную замену u=sec(x)sec(x)=−1,sec(x)≈−2.52137…
sec(x)=−1,sec(x)≈−2.52137…
sec(x)=−1:x=π+2πn
sec(x)=−1
Общие решения для sec(x)=−1
sec(x) таблица периодичности с циклом 2πn:
x=π+2πn
x=π+2πn
sec(x)=−2.52137…:x=arcsec(−2.52137…)+2πn,x=−arcsec(−2.52137…)+2πn
sec(x)=−2.52137…
Примените обратные тригонометрические свойства
sec(x)=−2.52137…
Общие решения для sec(x)=−2.52137…sec(x)=−a⇒x=arcsec(−a)+2πn,x=−arcsec(−a)+2πnx=arcsec(−2.52137…)+2πn,x=−arcsec(−2.52137…)+2πn
x=arcsec(−2.52137…)+2πn,x=−arcsec(−2.52137…)+2πn
Объедините все решенияx=π+2πn,x=arcsec(−2.52137…)+2πn,x=−arcsec(−2.52137…)+2πn
Проверьте решения, вставив их в исходное уравнение
Проверьте решения, вставив их в (sec(x)+1)2−tan(x)=0
Удалите те, которые не согласуются с уравнением.
Проверьте решение π+2πn:Верно
π+2πn
Подставьте n=1π+2π1
Для (sec(x)+1)2−tan(x)=0подключитеx=π+2π1(sec(π+2π1)+1)2−tan(π+2π1)=0
Уточнить0=0
⇒Верно
Проверьте решение arcsec(−2.52137…)+2πn:Неверно
arcsec(−2.52137…)+2πn
Подставьте n=1arcsec(−2.52137…)+2π1
Для (sec(x)+1)2−tan(x)=0подключитеx=arcsec(−2.52137…)+2π1(sec(arcsec(−2.52137…)+2π1)+1)2−tan(arcsec(−2.52137…)+2π1)=0
Уточнить4.62919…=0
⇒Неверно
Проверьте решение −arcsec(−2.52137…)+2πn:Верно
−arcsec(−2.52137…)+2πn
Подставьте n=1−arcsec(−2.52137…)+2π1
Для (sec(x)+1)2−tan(x)=0подключитеx=−arcsec(−2.52137…)+2π1(sec(−arcsec(−2.52137…)+2π1)+1)2−tan(−arcsec(−2.52137…)+2π1)=0
Уточнить0=0
⇒Верно
x=π+2πn,x=−arcsec(−2.52137…)+2πn
Покажите решения в десятичной формеx=π+2πn,x=−1.97861…+2πn

График

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

Популярные примеры

cos(A)= 8/17cos(A)=178​sec(θ)= 6/(-5),sec(-θ)sec(θ)=−56​,sec(−θ)cos(piz)=0cos(πz)=0sin(x)*cos(x)-3cos(x)=0sin(x)⋅cos(x)−3cos(x)=09.8*sin(α)-0.2*9.8*cos(α)=0.479.8⋅sin(α)−0.2⋅9.8⋅cos(α)=0.47
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