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人気のある三角関数 >

cos^4(x)=(sin^2(x)-1)/4

解

cos^{4} (x) = \frac{sin ^{2} ( x ) - 1}{4}

解

x = \frac{π}{2} + 2 πn, x = \frac{3 π}{2} + 2 πn

+1

度

x = 9 0^{\circ} + 36 0^{\circ} n, x = 27 0^{\circ} + 36 0^{\circ} n

解答ステップ

cos^{4} (x) = \frac{sin ^{2} ( x ) - 1}{4}

両辺から

\frac{sin ^{2} ( x ) - 1}{4}

を引く

cos^{4} (x) - \frac{sin ^{2} ( x ) - 1}{4} = 0

簡素化

cos^{4} (x) - \frac{sin ^{2} ( x ) - 1}{4} : \frac{4 cos ^{4} ( x ) - sin ^{2} ( x ) + 1}{4}

cos^{4} (x) - \frac{sin ^{2} ( x ) - 1}{4}

元を分数に変換する:

cos^{4} (x) = \frac{cos ^{4} ( x ) 4}{4}

= \frac{cos ^{4} ( x ) \cdot 4}{4} - \frac{sin ^{2} ( x ) - 1}{4}

分母が等しいので, 分数を組み合わせる:

\frac{a}{c} \pm \frac{b}{c} = \frac{a \pm b}{c}

= \frac{cos ^{4} ( x ) \cdot 4 - ( sin ^{2} ( x ) - 1 )}{4}

拡張

cos^{4} (x) \cdot 4 - (sin^{2} (x) - 1) : cos^{4} (x) \cdot 4 - sin^{2} (x) + 1

cos^{4} (x) \cdot 4 - (sin^{2} (x) - 1)

= 4 cos^{4} (x) - (sin^{2} (x) - 1)

- (sin^{2} (x) - 1) : - sin^{2} (x) + 1

- (sin^{2} (x) - 1)

括弧を分配する

= - (sin^{2} (x)) - (- 1)

マイナス・プラスの規則を適用する

- (- a) = a, - (a) = - a

= - sin^{2} (x) + 1

= cos^{4} (x) \cdot 4 - sin^{2} (x) + 1

= \frac{4 cos ^{4} ( x ) - sin ^{2} ( x ) + 1}{4}

\frac{4 cos ^{4} ( x ) - sin ^{2} ( x ) + 1}{4} = 0

\frac{f ( x )}{g ( x )} = 0 \Rightarrow f (x) = 0

4 cos^{4} (x) - sin^{2} (x) + 1 = 0

三角関数の公式を使用して書き換える

1 - sin^{2} (x) + 4 cos^{4} (x)

ピタゴラスの公式を使用する:

1 = cos^{2} (x) + sin^{2} (x)

1 - sin^{2} (x) = cos^{2} (x)

= 4 cos^{4} (x) + cos^{2} (x)

cos^{2} (x) + 4 cos^{4} (x) = 0

置換で解く

cos^{2} (x) + 4 cos^{4} (x) = 0

仮定:

cos (x) = u

u^{2} + 4 u^{4} = 0

u^{2} + 4 u^{4} = 0 : u = 0, u = i \frac{1}{2}, u = - i \frac{1}{2}

u^{2} + 4 u^{4} = 0

標準的な形式で書く

a_{n} x^{n} + \dots + a_{1} x + a_{0} = 0

4 u^{4} + u^{2} = 0

equationを

v = u^{2}

と以下で書き換える:

v^{2} = u^{4}

4 v^{2} + v = 0

解く

4 v^{2} + v = 0 : v = 0, v = - \frac{1}{4}

4 v^{2} + v = 0

解くとthe二次式

4 v^{2} + v = 0

二次Equationの公式:

次の場合:

a = 4, b = 1, c = 0

v_{1, 2} = \frac{- 1 \pm 1 ^{2} - 4 \cdot 4 \cdot 0}{2 \cdot 4}

v_{1, 2} = \frac{- 1 \pm 1 ^{2} - 4 \cdot 4 \cdot 0}{2 \cdot 4}

1^{2} - 4 \cdot 4 \cdot 0 = 1

1^{2} - 4 \cdot 4 \cdot 0

規則を適用

1^{a} = 1

1^{2} = 1

= 1 - 4 \cdot 4 \cdot 0

規則を適用

0 \cdot a = 0

= 1 - 0

数を引く:

1 - 0 = 1

= 1

規則を適用

1 = 1

= 1

v_{1, 2} = \frac{- 1 \pm 1}{2 \cdot 4}

解を分離する

v_{1} = \frac{- 1 + 1}{2 \cdot 4}, v_{2} = \frac{- 1 - 1}{2 \cdot 4}

v = \frac{- 1 + 1}{2 \cdot 4} : 0

\frac{- 1 + 1}{2 \cdot 4}

数を足す/引く:

- 1 + 1 = 0

= \frac{0}{2 \cdot 4}

数を乗じる:

2 \cdot 4 = 8

= \frac{0}{8}

規則を適用

\frac{0}{a} = 0, a \neq = 0

= 0

v = \frac{- 1 - 1}{2 \cdot 4} : - \frac{1}{4}

\frac{- 1 - 1}{2 \cdot 4}

数を引く:

- 1 - 1 = - 2

= \frac{- 2}{2 \cdot 4}

数を乗じる:

2 \cdot 4 = 8

= \frac{- 2}{8}

分数の規則を適用する:

\frac{- a}{b} = - \frac{a}{b}

= - \frac{2}{8}

共通因数を約分する:

2

= - \frac{1}{4}

二次equationの解:

v = 0, v = - \frac{1}{4}

v = 0, v = - \frac{1}{4}

再び

v = u^{2}

に置き換えて以下を解く:

u

解く

u^{2} = 0 : u = 0

u^{2} = 0

規則を適用

x^{n} = 0 \Rightarrow x = 0

u = 0

解く

u^{2} = - \frac{1}{4} : u = i \frac{1}{2}, u = - i \frac{1}{2}

u^{2} = - \frac{1}{4}

x^{2} = f (a)

の場合, 解は

x = f (a), - f (a)

u = - \frac{1}{4}, u = - - \frac{1}{4}

簡素化

- \frac{1}{4} : i \frac{1}{2}

- \frac{1}{4}

累乗根の規則を適用する:

- a = - 1 a

- \frac{1}{4} = - 1 \frac{1}{4}

= - 1 \frac{1}{4}

虚数の規則を適用する:

- 1 = i

= i \frac{1}{4}

累乗根の規則を適用する:

, 以下を想定

a \geq 0, b \geq 0

\frac{1}{4} = \frac{1}{4}

= i \frac{1}{4}

4 = 2

4

数を因数に分解する:

4 = 2^{2}

= 2^{2}

累乗根の規則を適用する:

2^{2} = 2

= 2

= i \frac{1}{2}

規則を適用

1 = 1

= i \frac{1}{2}

標準的な複素数形式で

i \frac{1}{2}

を書き換える:

\frac{1}{2} i

i \frac{1}{2}

分数を乗じる:

a \cdot \frac{b}{c} = \frac{a \cdot b}{c}

= \frac{1 i}{2}

乗算:

1 i = i

= \frac{i}{2}

= \frac{1}{2} i

簡素化

- - \frac{1}{4} : - i \frac{1}{2}

- - \frac{1}{4}

簡素化

- \frac{1}{4} : i \frac{1}{2}

- \frac{1}{4}

累乗根の規則を適用する:

- a = - 1 a

- \frac{1}{4} = - 1 \frac{1}{4}

= - 1 \frac{1}{4}

虚数の規則を適用する:

- 1 = i

= i \frac{1}{4}

累乗根の規則を適用する:

, 以下を想定

a \geq 0, b \geq 0

\frac{1}{4} = \frac{1}{4}

= i \frac{1}{4}

4 = 2

4

数を因数に分解する:

4 = 2^{2}

= 2^{2}

累乗根の規則を適用する:

2^{2} = 2

= 2

= i \frac{1}{2}

= - i \frac{1}{2}

規則を適用

1 = 1

= - \frac{1}{2} i

u = i \frac{1}{2}, u = - i \frac{1}{2}

解答は

u = 0, u = i \frac{1}{2}, u = - i \frac{1}{2}

代用を戻す

u = cos (x)

cos (x) = 0, cos (x) = i \frac{1}{2}, cos (x) = - i \frac{1}{2}

cos (x) = 0, cos (x) = i \frac{1}{2}, cos (x) = - i \frac{1}{2}

cos (x) = 0 : x = \frac{π}{2} + 2 πn, x = \frac{3 π}{2} + 2 πn

cos (x) = 0

以下の一般解

cos (x) = 0

cos (x)

2 πn

循環を含む周期性テーブル:

x 0 \frac{π}{6} \frac{π}{4} \frac{π}{3} \frac{π}{2} \frac{2 π}{3} \frac{3 π}{4} \frac{5 π}{6} cos (x) 1 \frac{3}{2} \frac{2}{2} \frac{1}{2} 0 - \frac{1}{2} - \frac{2}{2} - \frac{3}{2} x π \frac{7 π}{6} \frac{5 π}{4} \frac{4 π}{3} \frac{3 π}{2} \frac{5 π}{3} \frac{7 π}{4} \frac{11 π}{6} cos (x) - 1 - \frac{3}{2} - \frac{2}{2} - \frac{1}{2} 0 \frac{1}{2} \frac{2}{2} \frac{3}{2}

x = \frac{π}{2} + 2 πn, x = \frac{3 π}{2} + 2 πn

x = \frac{π}{2} + 2 πn, x = \frac{3 π}{2} + 2 πn

cos (x) = i \frac{1}{2} :

解なし

cos (x) = i \frac{1}{2}

解なし

cos (x) = - i \frac{1}{2} :

解なし

cos (x) = - i \frac{1}{2}

解なし

すべての解を組み合わせる

x = \frac{π}{2} + 2 πn, x = \frac{3 π}{2} + 2 πn

グラフ

人気の例

sqrt(2)*sin(x)+1=0

5cos^2(2x)+4cos^2(x)-5=0

sin(3x+10)=cos(x+24)

((1+cos^2(a)))/(sin^2(a))= 5/3