解答
3tan2(x)=sin2(x)8
解答
x=1.07640…+2πn,x=2π−1.07640…+2πn,x=2.06518…+2πn,x=−2.06518…+2πn
+1
度数
x=61.67333…∘+360∘n,x=298.32666…∘+360∘n,x=118.32666…∘+360∘n,x=−118.32666…∘+360∘n求解步骤
3tan2(x)=sin2(x)8
两边减去 sin2(x)83tan2(x)−sin2(x)8=0
化简 3tan2(x)−sin2(x)8:sin2(x)3tan2(x)sin2(x)−8
3tan2(x)−sin2(x)8
将项转换为分式: 3tan2(x)=sin2(x)3tan2(x)sin2(x)=sin2(x)3tan2(x)sin2(x)−sin2(x)8
因为分母相等,所以合并分式: ca±cb=ca±b=sin2(x)3tan2(x)sin2(x)−8
sin2(x)3tan2(x)sin2(x)−8=0
g(x)f(x)=0⇒f(x)=03tan2(x)sin2(x)−8=0
使用三角恒等式改写
−8+3sin2(x)tan2(x)
tan(x)=−tan(π−x)
tan(x)
利用以下特性:tan(θ)=−tan(−θ)tan(x)=−tan(−x)=−tan(−x)
使用周期 tan: tan(π+θ)=tan(θ)−tan(−x)=−tan(π−x)=−tan(π−x)
=−8+3sin2(x)(−tan(π−x))2
使用指数法则: (−a)n=an,若 n 是偶数(−tan(−x+π))2=tan2(π−x)=−8+3sin2(x)tan2(π−x)
−8+3sin2(x)tan2(−x+π)=0
分解 −8+3sin2(x)tan2(−x+π):(3sin(x)tan(−x+π)+22)(3sin(x)tan(−x+π)−22)
−8+3sin2(x)tan2(−x+π)
将 −8+3sin2(x)tan2(−x+π) 改写为 −(8)2+(3sin(x)tan(−x+π))2
−8+3sin2(x)tan2(−x+π)
使用根式运算法则: a=(a)28=(8)2=−(8)2+3sin2(x)tan2(−x+π)
使用根式运算法则: a=(a)23=(3)2=−(8)2+(3)2sin2(x)tan2(−x+π)
使用指数法则: ambm=(ab)m(3)2sin2(x)tan2(−x+π)=(3sin(x)tan(−x+π))2=−(8)2+(3sin(x)tan(−x+π))2
=−(8)2+(3sin(x)tan(−x+π))2
使用平方差公式: x2−y2=(x+y)(x−y)−(8)2+(3sin(x)tan(−x+π))2=(3sin(x)tan(−x+π)+8)(3sin(x)tan(−x+π)−8)=(3sin(x)tan(−x+π)+8)(3sin(x)tan(−x+π)−8)
整理后得=(3sin(x)tan(−x+π)+22)(3sin(x)tan(−x+π)−22)
(3sin(x)tan(−x+π)+22)(3sin(x)tan(−x+π)−22)=0
分别求解每个部分3sin(x)tan(−x+π)+22=0or3sin(x)tan(−x+π)−22=0
3sin(x)tan(−x+π)+22=0:x=arccos(33(−2+5))+2πn,x=2π−arccos(33(−2+5))+2πn
3sin(x)tan(−x+π)+22=0
使用三角恒等式改写
3sin(x)tan(−x+π)+22=0
使用三角恒等式改写
tan(−x+π)
使用基本三角恒等式: tan(x)=cos(x)sin(x)=cos(−x+π)sin(−x+π)
使用角差恒等式: sin(s−t)=sin(s)cos(t)−cos(s)sin(t)=cos(π−x)sin(π)cos(x)−cos(π)sin(x)
使用角差恒等式: cos(s−t)=cos(s)cos(t)+sin(s)sin(t)=cos(π)cos(x)+sin(π)sin(x)sin(π)cos(x)−cos(π)sin(x)
化简 cos(π)cos(x)+sin(π)sin(x)sin(π)cos(x)−cos(π)sin(x):−cos(x)sin(x)
cos(π)cos(x)+sin(π)sin(x)sin(π)cos(x)−cos(π)sin(x)
sin(π)cos(x)−cos(π)sin(x)=sin(x)
sin(π)cos(x)−cos(π)sin(x)
sin(π)cos(x)=0
sin(π)cos(x)
化简 sin(π):0
sin(π)
使用以下普通恒等式:sin(π)=0
sin(x) 周期表(周期为 2πn"):
x06π4π3π2π32π43π65πsin(x)02122231232221xπ67π45π34π23π35π47π611πsin(x)0−21−22−23−1−23−22−21
=0=0⋅cos(x)
使用法则 0⋅a=0=0
cos(π)sin(x)=−sin(x)
cos(π)sin(x)
化简 cos(π):−1
cos(π)
使用以下普通恒等式:cos(π)=(−1)
cos(x) 周期表(周期为 2πn):
x06π4π3π2π32π43π65πcos(x)12322210−21−22−23xπ67π45π34π23π35π47π611πcos(x)−1−23−22−210212223
=−1=−1⋅sin(x)
乘以:1⋅sin(x)=sin(x)=−sin(x)
=0−(−sin(x))
整理后得=sin(x)
=cos(π)cos(x)+sin(π)sin(x)sin(x)
cos(π)cos(x)+sin(π)sin(x)=−cos(x)
cos(π)cos(x)+sin(π)sin(x)
cos(π)cos(x)=−cos(x)
cos(π)cos(x)
化简 cos(π):−1
cos(π)
使用以下普通恒等式:cos(π)=(−1)
cos(x) 周期表(周期为 2πn):
x06π4π3π2π32π43π65πcos(x)12322210−21−22−23xπ67π45π34π23π35π47π611πcos(x)−1−23−22−210212223
=−1=−1⋅cos(x)
乘以:1⋅cos(x)=cos(x)=−cos(x)
=−cos(x)+sin(π)sin(x)
sin(π)sin(x)=0
sin(π)sin(x)
化简 sin(π):0
sin(π)
使用以下普通恒等式:sin(π)=0
sin(x) 周期表(周期为 2πn"):
x06π4π3π2π32π43π65πsin(x)02122231232221xπ67π45π34π23π35π47π611πsin(x)0−21−22−23−1−23−22−21
=0=0⋅sin(x)
使用法则 0⋅a=0=0
=−cos(x)+0
−cos(x)+0=−cos(x)=−cos(x)
=−cos(x)sin(x)
使用分式法则: −ba=−ba=−cos(x)sin(x)
=−cos(x)sin(x)
3sin(x)(−cos(x)sin(x))+22=0
化简 3sin(x)(−cos(x)sin(x))+22:−cos(x)3sin2(x)+22
3sin(x)(−cos(x)sin(x))+22
去除括号: (−a)=−a=−3sin(x)cos(x)sin(x)+22
3sin(x)cos(x)sin(x)=cos(x)3sin2(x)
3sin(x)cos(x)sin(x)
分式相乘: a⋅cb=ca⋅b=cos(x)sin(x)3sin(x)
sin(x)3sin(x)=3sin2(x)
sin(x)3sin(x)
使用指数法则: ab⋅ac=ab+csin(x)sin(x)=sin1+1(x)=3sin1+1(x)
数字相加:1+1=2=3sin2(x)
=cos(x)3sin2(x)
=−cos(x)3sin2(x)+22
−cos(x)3sin2(x)+22=0
−cos(x)3sin2(x)+22=0
化简 −cos(x)3sin2(x)+22:cos(x)−3sin2(x)+22cos(x)
−cos(x)3sin2(x)+22
将项转换为分式: 22=cos(x)2⋅2cos(x)=−cos(x)3sin2(x)+cos(x)22cos(x)
因为分母相等,所以合并分式: ca±cb=ca±b=cos(x)−3sin2(x)+22cos(x)
cos(x)−3sin2(x)+22cos(x)=0
g(x)f(x)=0⇒f(x)=0−3sin2(x)+22cos(x)=0
使用三角恒等式改写
−sin2(x)3+2cos(x)2
使用毕达哥拉斯恒等式: cos2(x)+sin2(x)=1sin2(x)=1−cos2(x)=−(1−cos2(x))3+2cos(x)2
−(1−cos2(x))3+2cos(x)2=0
用替代法求解
−(1−cos2(x))3+2cos(x)2=0
令:cos(x)=u−(1−u2)3+2u2=0
−(1−u2)3+2u2=0:u=33(−2+5),u=−33(2+5)
−(1−u2)3+2u2=0
展开 −(1−u2)3+2u2:−3+3u2+22u
−(1−u2)3+2u2
=−3(1−u2)+22u
乘开 −3(1−u2):−3+3u2
−3(1−u2)
使用分配律: a(b−c)=ab−aca=−3,b=1,c=u2=−3⋅1−(−3)u2
使用加减运算法则−(−a)=a=−1⋅3+3u2
乘以:1⋅3=3=−3+3u2
=−3+3u2+2u2
=−3+3u2+22u
−3+3u2+22u=0
改写成标准形式 ax2+bx+c=03u2+22u−3=0
使用求根公式求解
3u2+22u−3=0
二次方程求根公式:
若 a=3,b=22,c=−3u1,2=23−22±(22)2−43(−3)
u1,2=23−22±(22)2−43(−3)
(22)2−43(−3)=25
(22)2−43(−3)
使用法则 −(−a)=a=(22)2+433
(22)2=23
(22)2
使用指数法则: (a⋅b)n=anbn=22(2)2
(2)2:2
使用根式运算法则: a=a21=(221)2
使用指数法则: (ab)c=abc=221⋅2
21⋅2=1
21⋅2
分式相乘: a⋅cb=ca⋅b=21⋅2
约分:2=1
=2
=22⋅2
使用指数法则: ab⋅ac=ab+c22⋅2=22+1=22+1
数字相加:2+1=3=23
433=12
433
使用根式运算法则: aa=a33=3=4⋅3
数字相乘:4⋅3=12=12
=23+12
23=8=8+12
数字相加:8+12=20=20
20质因数分解:22⋅5
20
20除以 220=10⋅2=2⋅10
10除以 210=5⋅2=2⋅2⋅5
2,5 都是质数,因此无法进一步因数分解=2⋅2⋅5
=22⋅5
=22⋅5
使用根式运算法则: nab=nanb=522
使用根式运算法则: nan=a22=2=25
u1,2=23−22±25
将解分隔开u1=23−22+25,u2=23−22−25
u=23−22+25:33(−2+5)
23−22+25
因式分解出通项 2=232(−2+5)
数字相除:22=1=3−2+5
3−2+5有理化:33(5−2)
3−2+5
乘以共轭根式 33=33(−2+5)3
33=3
33
使用根式运算法则: aa=a33=3=3
=33(−2+5)
=33(5−2)
=33(−2+5)
u=23−22−25:−33(2+5)
23−22−25
因式分解出通项 2=−232(2+5)
数字相除:22=1=−32+5
−32+5有理化:−33(2+5)
−32+5
乘以共轭根式 33=−33(2+5)3
33=3
33
使用根式运算法则: aa=a33=3=3
=−33(2+5)
=−33(2+5)
二次方程组的解是:u=33(−2+5),u=−33(2+5)
u=cos(x)代回cos(x)=33(−2+5),cos(x)=−33(2+5)
cos(x)=33(−2+5),cos(x)=−33(2+5)
cos(x)=33(−2+5):x=arccos(33(−2+5))+2πn,x=2π−arccos(33(−2+5))+2πn
cos(x)=33(−2+5)
使用反三角函数性质
cos(x)=33(−2+5)
cos(x)=33(−2+5)的通解cos(x)=a⇒x=arccos(a)+2πn,x=2π−arccos(a)+2πnx=arccos(33(−2+5))+2πn,x=2π−arccos(33(−2+5))+2πn
x=arccos(33(−2+5))+2πn,x=2π−arccos(33(−2+5))+2πn
cos(x)=−33(2+5):无解
cos(x)=−33(2+5)
−1≤cos(x)≤1无解
合并所有解x=arccos(33(−2+5))+2πn,x=2π−arccos(33(−2+5))+2πn
3sin(x)tan(−x+π)−22=0:x=arccos(33(2−5))+2πn,x=−arccos(33(2−5))+2πn
3sin(x)tan(−x+π)−22=0
使用三角恒等式改写
3sin(x)tan(−x+π)−22=0
使用三角恒等式改写
tan(−x+π)
使用基本三角恒等式: tan(x)=cos(x)sin(x)=cos(−x+π)sin(−x+π)
使用角差恒等式: sin(s−t)=sin(s)cos(t)−cos(s)sin(t)=cos(π−x)sin(π)cos(x)−cos(π)sin(x)
使用角差恒等式: cos(s−t)=cos(s)cos(t)+sin(s)sin(t)=cos(π)cos(x)+sin(π)sin(x)sin(π)cos(x)−cos(π)sin(x)
化简 cos(π)cos(x)+sin(π)sin(x)sin(π)cos(x)−cos(π)sin(x):−cos(x)sin(x)
cos(π)cos(x)+sin(π)sin(x)sin(π)cos(x)−cos(π)sin(x)
sin(π)cos(x)−cos(π)sin(x)=sin(x)
sin(π)cos(x)−cos(π)sin(x)
sin(π)cos(x)=0
sin(π)cos(x)
化简 sin(π):0
sin(π)
使用以下普通恒等式:sin(π)=0
sin(x) 周期表(周期为 2πn"):
x06π4π3π2π32π43π65πsin(x)02122231232221xπ67π45π34π23π35π47π611πsin(x)0−21−22−23−1−23−22−21
=0=0⋅cos(x)
使用法则 0⋅a=0=0
cos(π)sin(x)=−sin(x)
cos(π)sin(x)
化简 cos(π):−1
cos(π)
使用以下普通恒等式:cos(π)=(−1)
cos(x) 周期表(周期为 2πn):
x06π4π3π2π32π43π65πcos(x)12322210−21−22−23xπ67π45π34π23π35π47π611πcos(x)−1−23−22−210212223
=−1=−1⋅sin(x)
乘以:1⋅sin(x)=sin(x)=−sin(x)
=0−(−sin(x))
整理后得=sin(x)
=cos(π)cos(x)+sin(π)sin(x)sin(x)
cos(π)cos(x)+sin(π)sin(x)=−cos(x)
cos(π)cos(x)+sin(π)sin(x)
cos(π)cos(x)=−cos(x)
cos(π)cos(x)
化简 cos(π):−1
cos(π)
使用以下普通恒等式:cos(π)=(−1)
cos(x) 周期表(周期为 2πn):
x06π4π3π2π32π43π65πcos(x)12322210−21−22−23xπ67π45π34π23π35π47π611πcos(x)−1−23−22−210212223
=−1=−1⋅cos(x)
乘以:1⋅cos(x)=cos(x)=−cos(x)
=−cos(x)+sin(π)sin(x)
sin(π)sin(x)=0
sin(π)sin(x)
化简 sin(π):0
sin(π)
使用以下普通恒等式:sin(π)=0
sin(x) 周期表(周期为 2πn"):
x06π4π3π2π32π43π65πsin(x)02122231232221xπ67π45π34π23π35π47π611πsin(x)0−21−22−23−1−23−22−21
=0=0⋅sin(x)
使用法则 0⋅a=0=0
=−cos(x)+0
−cos(x)+0=−cos(x)=−cos(x)
=−cos(x)sin(x)
使用分式法则: −ba=−ba=−cos(x)sin(x)
=−cos(x)sin(x)
3sin(x)(−cos(x)sin(x))−22=0
化简 3sin(x)(−cos(x)sin(x))−22:−cos(x)3sin2(x)−22
3sin(x)(−cos(x)sin(x))−22
去除括号: (−a)=−a=−3sin(x)cos(x)sin(x)−22
3sin(x)cos(x)sin(x)=cos(x)3sin2(x)
3sin(x)cos(x)sin(x)
分式相乘: a⋅cb=ca⋅b=cos(x)sin(x)3sin(x)
sin(x)3sin(x)=3sin2(x)
sin(x)3sin(x)
使用指数法则: ab⋅ac=ab+csin(x)sin(x)=sin1+1(x)=3sin1+1(x)
数字相加:1+1=2=3sin2(x)
=cos(x)3sin2(x)
=−cos(x)3sin2(x)−22
−cos(x)3sin2(x)−22=0
−cos(x)3sin2(x)−22=0
化简 −cos(x)3sin2(x)−22:cos(x)−3sin2(x)−22cos(x)
−cos(x)3sin2(x)−22
将项转换为分式: 22=cos(x)2⋅2cos(x)=−cos(x)3sin2(x)−cos(x)22cos(x)
因为分母相等,所以合并分式: ca±cb=ca±b=cos(x)−3sin2(x)−22cos(x)
cos(x)−3sin2(x)−22cos(x)=0
g(x)f(x)=0⇒f(x)=0−3sin2(x)−22cos(x)=0
使用三角恒等式改写
−sin2(x)3−2cos(x)2
使用毕达哥拉斯恒等式: cos2(x)+sin2(x)=1sin2(x)=1−cos2(x)=−(1−cos2(x))3−2cos(x)2
−(1−cos2(x))3−2cos(x)2=0
用替代法求解
−(1−cos2(x))3−2cos(x)2=0
令:cos(x)=u−(1−u2)3−2u2=0
−(1−u2)3−2u2=0:u=33(2+5),u=33(2−5)
−(1−u2)3−2u2=0
展开 −(1−u2)3−2u2:−3+3u2−22u
−(1−u2)3−2u2
=−3(1−u2)−22u
乘开 −3(1−u2):−3+3u2
−3(1−u2)
使用分配律: a(b−c)=ab−aca=−3,b=1,c=u2=−3⋅1−(−3)u2
使用加减运算法则−(−a)=a=−1⋅3+3u2
乘以:1⋅3=3=−3+3u2
=−3+3u2−2u2
=−3+3u2−22u
−3+3u2−22u=0
改写成标准形式 ax2+bx+c=03u2−22u−3=0
使用求根公式求解
3u2−22u−3=0
二次方程求根公式:
若 a=3,b=−22,c=−3u1,2=23−(−22)±(−22)2−43(−3)
u1,2=23−(−22)±(−22)2−43(−3)
(−22)2−43(−3)=25
(−22)2−43(−3)
使用法则 −(−a)=a=(−22)2+433
(−22)2=23
(−22)2
使用指数法则: (−a)n=an,若 n 是偶数(−22)2=(22)2=(22)2
使用指数法则: (a⋅b)n=anbn=22(2)2
(2)2:2
使用根式运算法则: a=a21=(221)2
使用指数法则: (ab)c=abc=221⋅2
21⋅2=1
21⋅2
分式相乘: a⋅cb=ca⋅b=21⋅2
约分:2=1
=2
=22⋅2
使用指数法则: ab⋅ac=ab+c22⋅2=22+1=22+1
数字相加:2+1=3=23
433=12
433
使用根式运算法则: aa=a33=3=4⋅3
数字相乘:4⋅3=12=12
=23+12
23=8=8+12
数字相加:8+12=20=20
20质因数分解:22⋅5
20
20除以 220=10⋅2=2⋅10
10除以 210=5⋅2=2⋅2⋅5
2,5 都是质数,因此无法进一步因数分解=2⋅2⋅5
=22⋅5
=22⋅5
使用根式运算法则: nab=nanb=522
使用根式运算法则: nan=a22=2=25
u1,2=23−(−22)±25
将解分隔开u1=23−(−22)+25,u2=23−(−22)−25
u=23−(−22)+25:33(2+5)
23−(−22)+25
使用法则 −(−a)=a=2322+25
因式分解出通项 2=232(2+5)
数字相除:22=1=32+5
32+5有理化:33(2+5)
32+5
乘以共轭根式 33=33(2+5)3
33=3
33
使用根式运算法则: aa=a33=3=3
=33(2+5)
=33(2+5)
u=23−(−22)−25:33(2−5)
23−(−22)−25
使用法则 −(−a)=a=2322−25
因式分解出通项 2=232(2−5)
数字相除:22=1=32−5
32−5有理化:33(2−5)
32−5
乘以共轭根式 33=33(2−5)3
33=3
33
使用根式运算法则: aa=a33=3=3
=33(2−5)
=33(2−5)
二次方程组的解是:u=33(2+5),u=33(2−5)
u=cos(x)代回cos(x)=33(2+5),cos(x)=33(2−5)
cos(x)=33(2+5),cos(x)=33(2−5)
cos(x)=33(2+5):无解
cos(x)=33(2+5)
−1≤cos(x)≤1无解
cos(x)=33(2−5):x=arccos(33(2−5))+2πn,x=−arccos(33(2−5))+2πn
cos(x)=33(2−5)
使用反三角函数性质
cos(x)=33(2−5)
cos(x)=33(2−5)的通解cos(x)=−a⇒x=arccos(−a)+2πn,x=−arccos(−a)+2πnx=arccos(33(2−5))+2πn,x=−arccos(33(2−5))+2πn
x=arccos(33(2−5))+2πn,x=−arccos(33(2−5))+2πn
合并所有解x=arccos(33(2−5))+2πn,x=−arccos(33(2−5))+2πn
合并所有解x=arccos(33(−2+5))+2πn,x=2π−arccos(33(−2+5))+2πn,x=arccos(33(2−5))+2πn,x=−arccos(33(2−5))+2πn
以小数形式表示解x=1.07640…+2πn,x=2π−1.07640…+2πn,x=2.06518…+2πn,x=−2.06518…+2πn