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1+sin(x)=2*cos(x)

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解答

1+sin(x)=2⋅cos(x)

解答

x=0.64350…+2πn,x=23π​+2πn
+1
度数
x=36.86989…∘+360∘n,x=270∘+360∘n
求解步骤
1+sin(x)=2cos(x)
两边进行平方(1+sin(x))2=(2cos(x))2
两边减去 (2cos(x))2(1+sin(x))2−4cos2(x)=0
使用三角恒等式改写
(1+sin(x))2−4cos2(x)
使用毕达哥拉斯恒等式: cos2(x)+sin2(x)=1cos2(x)=1−sin2(x)=(1+sin(x))2−4(1−sin2(x))
化简 (1+sin(x))2−4(1−sin2(x)):5sin2(x)+2sin(x)−3
(1+sin(x))2−4(1−sin2(x))
(1+sin(x))2:1+2sin(x)+sin2(x)
使用完全平方公式: (a+b)2=a2+2ab+b2a=1,b=sin(x)
=12+2⋅1⋅sin(x)+sin2(x)
化简 12+2⋅1⋅sin(x)+sin2(x):1+2sin(x)+sin2(x)
12+2⋅1⋅sin(x)+sin2(x)
使用法则 1a=112=1=1+2⋅1⋅sin(x)+sin2(x)
数字相乘:2⋅1=2=1+2sin(x)+sin2(x)
=1+2sin(x)+sin2(x)
=1+2sin(x)+sin2(x)−4(1−sin2(x))
乘开 −4(1−sin2(x)):−4+4sin2(x)
−4(1−sin2(x))
使用分配律: a(b−c)=ab−aca=−4,b=1,c=sin2(x)=−4⋅1−(−4)sin2(x)
使用加减运算法则−(−a)=a=−4⋅1+4sin2(x)
数字相乘:4⋅1=4=−4+4sin2(x)
=1+2sin(x)+sin2(x)−4+4sin2(x)
化简 1+2sin(x)+sin2(x)−4+4sin2(x):5sin2(x)+2sin(x)−3
1+2sin(x)+sin2(x)−4+4sin2(x)
对同类项分组=2sin(x)+sin2(x)+4sin2(x)+1−4
同类项相加:sin2(x)+4sin2(x)=5sin2(x)=2sin(x)+5sin2(x)+1−4
数字相加/相减:1−4=−3=5sin2(x)+2sin(x)−3
=5sin2(x)+2sin(x)−3
=5sin2(x)+2sin(x)−3
−3+2sin(x)+5sin2(x)=0
用替代法求解
−3+2sin(x)+5sin2(x)=0
令:sin(x)=u−3+2u+5u2=0
−3+2u+5u2=0:u=53​,u=−1
−3+2u+5u2=0
改写成标准形式 ax2+bx+c=05u2+2u−3=0
使用求根公式求解
5u2+2u−3=0
二次方程求根公式:
若 a=5,b=2,c=−3u1,2​=2⋅5−2±22−4⋅5(−3)​​
u1,2​=2⋅5−2±22−4⋅5(−3)​​
22−4⋅5(−3)​=8
22−4⋅5(−3)​
使用法则 −(−a)=a=22+4⋅5⋅3​
数字相乘:4⋅5⋅3=60=22+60​
22=4=4+60​
数字相加:4+60=64=64​
因式分解数字: 64=82=82​
使用根式运算法则: 82​=8=8
u1,2​=2⋅5−2±8​
将解分隔开u1​=2⋅5−2+8​,u2​=2⋅5−2−8​
u=2⋅5−2+8​:53​
2⋅5−2+8​
数字相加/相减:−2+8=6=2⋅56​
数字相乘:2⋅5=10=106​
约分:2=53​
u=2⋅5−2−8​:−1
2⋅5−2−8​
数字相减:−2−8=−10=2⋅5−10​
数字相乘:2⋅5=10=10−10​
使用分式法则: b−a​=−ba​=−1010​
使用法则 aa​=1=−1
二次方程组的解是:u=53​,u=−1
u=sin(x)代回sin(x)=53​,sin(x)=−1
sin(x)=53​,sin(x)=−1
sin(x)=53​:x=arcsin(53​)+2πn,x=π−arcsin(53​)+2πn
sin(x)=53​
使用反三角函数性质
sin(x)=53​
sin(x)=53​的通解sin(x)=a⇒x=arcsin(a)+2πn,x=π−arcsin(a)+2πnx=arcsin(53​)+2πn,x=π−arcsin(53​)+2πn
x=arcsin(53​)+2πn,x=π−arcsin(53​)+2πn
sin(x)=−1:x=23π​+2πn
sin(x)=−1
sin(x)=−1的通解
sin(x) 周期表(周期为 2πn"):
x06π​4π​3π​2π​32π​43π​65π​​sin(x)021​22​​23​​123​​22​​21​​xπ67π​45π​34π​23π​35π​47π​611π​​sin(x)0−21​−22​​−23​​−1−23​​−22​​−21​​​
x=23π​+2πn
x=23π​+2πn
合并所有解x=arcsin(53​)+2πn,x=π−arcsin(53​)+2πn,x=23π​+2πn
将解代入原方程进行验证
将它们代入 1+sin(x)=2cos(x)检验解是否符合
去除与方程不符的解。
检验 arcsin(53​)+2πn的解:真
arcsin(53​)+2πn
代入 n=1arcsin(53​)+2π1
对于 1+sin(x)=2cos(x)代入x=arcsin(53​)+2π11+sin(arcsin(53​)+2π1)=2cos(arcsin(53​)+2π1)
整理后得1.6=1.6
⇒真
检验 π−arcsin(53​)+2πn的解:假
π−arcsin(53​)+2πn
代入 n=1π−arcsin(53​)+2π1
对于 1+sin(x)=2cos(x)代入x=π−arcsin(53​)+2π11+sin(π−arcsin(53​)+2π1)=2cos(π−arcsin(53​)+2π1)
整理后得1.6=−1.6
⇒假
检验 23π​+2πn的解:真
23π​+2πn
代入 n=123π​+2π1
对于 1+sin(x)=2cos(x)代入x=23π​+2π11+sin(23π​+2π1)=2cos(23π​+2π1)
整理后得0=0
⇒真
x=arcsin(53​)+2πn,x=23π​+2πn
以小数形式表示解x=0.64350…+2πn,x=23π​+2πn

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sin(x)=0.75cos(x)tan(x)=1.150.6=cos^2(x)10=sqrt(65)*sqrt(5)*cos(θ)1sin(40)=1.5sin(x)
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