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solvefor x,2cos(x)=2cos(3x)

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解

解く x,2cos(x)=2cos(3x)

解

x=2π​+2πn,x=23π​+2πn,x=π+2πn,x=2πn
+1
度
x=90∘+360∘n,x=270∘+360∘n,x=180∘+360∘n,x=0∘+360∘n
解答ステップ
2cos(x)=2cos(3x)
両辺から2cos(3x)を引く2cos(x)−2cos(3x)=0
三角関数の公式を使用して書き換える
−2cos(3x)+2cos(x)
cos(3x)=4cos3(x)−3cos(x)
cos(3x)
三角関数の公式を使用して書き換える
cos(3x)
書き換え=cos(2x+x)
角の和の公式を使用する: cos(s+t)=cos(s)cos(t)−sin(s)sin(t)=cos(2x)cos(x)−sin(2x)sin(x)
2倍角の公式を使用: sin(2x)=2sin(x)cos(x)=cos(2x)cos(x)−2sin(x)cos(x)sin(x)
簡素化 cos(2x)cos(x)−2sin(x)cos(x)sin(x):cos(x)cos(2x)−2sin2(x)cos(x)
cos(2x)cos(x)−2sin(x)cos(x)sin(x)
2sin(x)cos(x)sin(x)=2sin2(x)cos(x)
2sin(x)cos(x)sin(x)
指数の規則を適用する: ab⋅ac=ab+csin(x)sin(x)=sin1+1(x)=2cos(x)sin1+1(x)
数を足す:1+1=2=2cos(x)sin2(x)
=cos(x)cos(2x)−2sin2(x)cos(x)
=cos(x)cos(2x)−2sin2(x)cos(x)
=cos(x)cos(2x)−2sin2(x)cos(x)
2倍角の公式を使用: cos(2x)=2cos2(x)−1=(2cos2(x)−1)cos(x)−2sin2(x)cos(x)
ピタゴラスの公式を使用する: cos2(x)+sin2(x)=1sin2(x)=1−cos2(x)=(2cos2(x)−1)cos(x)−2(1−cos2(x))cos(x)
拡張 (2cos2(x)−1)cos(x)−2(1−cos2(x))cos(x):4cos3(x)−3cos(x)
(2cos2(x)−1)cos(x)−2(1−cos2(x))cos(x)
=cos(x)(2cos2(x)−1)−2cos(x)(1−cos2(x))
拡張 cos(x)(2cos2(x)−1):2cos3(x)−cos(x)
cos(x)(2cos2(x)−1)
分配法則を適用する: a(b−c)=ab−aca=cos(x),b=2cos2(x),c=1=cos(x)2cos2(x)−cos(x)1
=2cos2(x)cos(x)−1cos(x)
簡素化 2cos2(x)cos(x)−1⋅cos(x):2cos3(x)−cos(x)
2cos2(x)cos(x)−1cos(x)
2cos2(x)cos(x)=2cos3(x)
2cos2(x)cos(x)
指数の規則を適用する: ab⋅ac=ab+ccos2(x)cos(x)=cos2+1(x)=2cos2+1(x)
数を足す:2+1=3=2cos3(x)
1⋅cos(x)=cos(x)
1cos(x)
乗算:1⋅cos(x)=cos(x)=cos(x)
=2cos3(x)−cos(x)
=2cos3(x)−cos(x)
=2cos3(x)−cos(x)−2(1−cos2(x))cos(x)
拡張 −2cos(x)(1−cos2(x)):−2cos(x)+2cos3(x)
−2cos(x)(1−cos2(x))
分配法則を適用する: a(b−c)=ab−aca=−2cos(x),b=1,c=cos2(x)=−2cos(x)1−(−2cos(x))cos2(x)
マイナス・プラスの規則を適用する−(−a)=a=−2⋅1cos(x)+2cos2(x)cos(x)
簡素化 −2⋅1⋅cos(x)+2cos2(x)cos(x):−2cos(x)+2cos3(x)
−2⋅1cos(x)+2cos2(x)cos(x)
2⋅1⋅cos(x)=2cos(x)
2⋅1cos(x)
数を乗じる:2⋅1=2=2cos(x)
2cos2(x)cos(x)=2cos3(x)
2cos2(x)cos(x)
指数の規則を適用する: ab⋅ac=ab+ccos2(x)cos(x)=cos2+1(x)=2cos2+1(x)
数を足す:2+1=3=2cos3(x)
=−2cos(x)+2cos3(x)
=−2cos(x)+2cos3(x)
=2cos3(x)−cos(x)−2cos(x)+2cos3(x)
簡素化 2cos3(x)−cos(x)−2cos(x)+2cos3(x):4cos3(x)−3cos(x)
2cos3(x)−cos(x)−2cos(x)+2cos3(x)
条件のようなグループ=2cos3(x)+2cos3(x)−cos(x)−2cos(x)
類似した元を足す:2cos3(x)+2cos3(x)=4cos3(x)=4cos3(x)−cos(x)−2cos(x)
類似した元を足す:−cos(x)−2cos(x)=−3cos(x)=4cos3(x)−3cos(x)
=4cos3(x)−3cos(x)
=4cos3(x)−3cos(x)
=−2(4cos3(x)−3cos(x))+2cos(x)
簡素化 −2(4cos3(x)−3cos(x))+2cos(x):−8cos3(x)+8cos(x)
−2(4cos3(x)−3cos(x))+2cos(x)
拡張 −2(4cos3(x)−3cos(x)):−8cos3(x)+6cos(x)
−2(4cos3(x)−3cos(x))
分配法則を適用する: a(b−c)=ab−aca=−2,b=4cos3(x),c=3cos(x)=−2⋅4cos3(x)−(−2)⋅3cos(x)
マイナス・プラスの規則を適用する−(−a)=a=−2⋅4cos3(x)+2⋅3cos(x)
簡素化 −2⋅4cos3(x)+2⋅3cos(x):−8cos3(x)+6cos(x)
−2⋅4cos3(x)+2⋅3cos(x)
数を乗じる:2⋅4=8=−8cos3(x)+2⋅3cos(x)
数を乗じる:2⋅3=6=−8cos3(x)+6cos(x)
=−8cos3(x)+6cos(x)
=−8cos3(x)+6cos(x)+2cos(x)
類似した元を足す:6cos(x)+2cos(x)=8cos(x)=−8cos3(x)+8cos(x)
=−8cos3(x)+8cos(x)
8cos(x)−8cos3(x)=0
置換で解く
8cos(x)−8cos3(x)=0
仮定:cos(x)=u8u−8u3=0
8u−8u3=0:u=0,u=−1,u=1
8u−8u3=0
因数 8u−8u3:−8u(u+1)(u−1)
8u−8u3
共通項をくくり出す −8u:−8u(u2−1)
−8u3+8u
指数の規則を適用する: ab+c=abacu3=u2u=−8u2u+8u
共通項をくくり出す −8u=−8u(u2−1)
=−8u(u2−1)
因数 u2−1:(u+1)(u−1)
u2−1
1を書き換え 12=u2−12
2乗の差の公式を適用する:x2−y2=(x+y)(x−y)u2−12=(u+1)(u−1)=(u+1)(u−1)
=−8u(u+1)(u−1)
−8u(u+1)(u−1)=0
零因子の原則を使用:ab=0ならば a=0または b=0u=0oru+1=0oru−1=0
解く u+1=0:u=−1
u+1=0
1を右側に移動します
u+1=0
両辺から1を引くu+1−1=0−1
簡素化u=−1
u=−1
解く u−1=0:u=1
u−1=0
1を右側に移動します
u−1=0
両辺に1を足すu−1+1=0+1
簡素化u=1
u=1
解答はu=0,u=−1,u=1
代用を戻す u=cos(x)cos(x)=0,cos(x)=−1,cos(x)=1
cos(x)=0,cos(x)=−1,cos(x)=1
cos(x)=0:x=2π​+2πn,x=23π​+2πn
cos(x)=0
以下の一般解 cos(x)=0
cos(x)2πn 循環を含む周期性テーブル:
x06π​4π​3π​2π​32π​43π​65π​​cos(x)123​​22​​21​0−21​−22​​−23​​​xπ67π​45π​34π​23π​35π​47π​611π​​cos(x)−1−23​​−22​​−21​021​22​​23​​​​
x=2π​+2πn,x=23π​+2πn
x=2π​+2πn,x=23π​+2πn
cos(x)=−1:x=π+2πn
cos(x)=−1
以下の一般解 cos(x)=−1
cos(x)2πn 循環を含む周期性テーブル:
x06π​4π​3π​2π​32π​43π​65π​​cos(x)123​​22​​21​0−21​−22​​−23​​​xπ67π​45π​34π​23π​35π​47π​611π​​cos(x)−1−23​​−22​​−21​021​22​​23​​​​
x=π+2πn
x=π+2πn
cos(x)=1:x=2πn
cos(x)=1
以下の一般解 cos(x)=1
cos(x)2πn 循環を含む周期性テーブル:
x06π​4π​3π​2π​32π​43π​65π​​cos(x)123​​22​​21​0−21​−22​​−23​​​xπ67π​45π​34π​23π​35π​47π​611π​​cos(x)−1−23​​−22​​−21​021​22​​23​​​​
x=0+2πn
x=0+2πn
解く x=0+2πn:x=2πn
x=0+2πn
0+2πn=2πnx=2πn
x=2πn
すべての解を組み合わせるx=2π​+2πn,x=23π​+2πn,x=π+2πn,x=2πn

グラフ

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人気の例

sin(x)=1-2sin^2(x)sin(x)=1−2sin2(x)2sin^2(t)-cos(t)-1=02sin2(t)−cos(t)−1=04cos^2(θ)=1,0<= θ<2pi4cos2(θ)=1,0≤θ<2πcos(x/2+pi/3)=(sqrt(2))/2cos(2x​+3π​)=22​​tan(θ)=8.2tan(θ)=8.2
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