解答
74=58cos(x)+71sin(x)
解答
x=0.25437…+2πn,x=1.51729…+2πn
+1
度数
x=14.57452…∘+360∘n,x=86.93460…∘+360∘n求解步骤
74=58cos(x)+71sin(x)
两边减去 71sin(x)58cos(x)=74−71sin(x)
两边进行平方(58cos(x))2=(74−71sin(x))2
两边减去 (74−71sin(x))23364cos2(x)−5476+10508sin(x)−5041sin2(x)=0
使用三角恒等式改写
−5476+10508sin(x)+3364cos2(x)−5041sin2(x)
使用毕达哥拉斯恒等式: cos2(x)+sin2(x)=1cos2(x)=1−sin2(x)=−5476+10508sin(x)+3364(1−sin2(x))−5041sin2(x)
化简 −5476+10508sin(x)+3364(1−sin2(x))−5041sin2(x):10508sin(x)−8405sin2(x)−2112
−5476+10508sin(x)+3364(1−sin2(x))−5041sin2(x)
乘开 3364(1−sin2(x)):3364−3364sin2(x)
3364(1−sin2(x))
使用分配律: a(b−c)=ab−aca=3364,b=1,c=sin2(x)=3364⋅1−3364sin2(x)
数字相乘:3364⋅1=3364=3364−3364sin2(x)
=−5476+10508sin(x)+3364−3364sin2(x)−5041sin2(x)
化简 −5476+10508sin(x)+3364−3364sin2(x)−5041sin2(x):10508sin(x)−8405sin2(x)−2112
−5476+10508sin(x)+3364−3364sin2(x)−5041sin2(x)
同类项相加:−3364sin2(x)−5041sin2(x)=−8405sin2(x)=−5476+10508sin(x)+3364−8405sin2(x)
对同类项分组=10508sin(x)−8405sin2(x)−5476+3364
数字相加/相减:−5476+3364=−2112=10508sin(x)−8405sin2(x)−2112
=10508sin(x)−8405sin2(x)−2112
=10508sin(x)−8405sin2(x)−2112
−2112+10508sin(x)−8405sin2(x)=0
用替代法求解
−2112+10508sin(x)−8405sin2(x)=0
令:sin(x)=u−2112+10508u−8405u2=0
−2112+10508u−8405u2=0:u=84052(2627−292929),u=84052(2627+292929)
−2112+10508u−8405u2=0
改写成标准形式 ax2+bx+c=0−8405u2+10508u−2112=0
使用求根公式求解
−8405u2+10508u−2112=0
二次方程求根公式:
若 a=−8405,b=10508,c=−2112u1,2=2(−8405)−10508±105082−4(−8405)(−2112)
u1,2=2(−8405)−10508±105082−4(−8405)(−2112)
105082−4(−8405)(−2112)=1162929
105082−4(−8405)(−2112)
使用法则 −(−a)=a=105082−4⋅8405⋅2112
数字相乘:4⋅8405⋅2112=71005440=105082−71005440
105082=110418064=110418064−71005440
数字相减:110418064−71005440=39412624=39412624
39412624质因数分解:24⋅293⋅101
39412624
=24⋅293⋅101
使用指数法则: ab+c=ab⋅ac=24⋅292⋅29⋅101
使用根式运算法则: nab=nanb=2429229⋅101
使用根式运算法则: nam=anm24=224=22=2229229⋅101
使用根式运算法则: nan=a292=29=22⋅2929⋅101
整理后得=1162929
u1,2=2(−8405)−10508±1162929
将解分隔开u1=2(−8405)−10508+1162929,u2=2(−8405)−10508−1162929
u=2(−8405)−10508+1162929:84052(2627−292929)
2(−8405)−10508+1162929
去除括号: (−a)=−a=−2⋅8405−10508+1162929
数字相乘:2⋅8405=16810=−16810−10508+1162929
使用分式法则: −b−a=ba−10508+1162929=−(10508−1162929)=1681010508−1162929
分解 10508−1162929:4(2627−292929)
10508−1162929
改写为=4⋅2627−4⋅292929
因式分解出通项 4=4(2627−292929)
=168104(2627−292929)
约分:2=84052(2627−292929)
u=2(−8405)−10508−1162929:84052(2627+292929)
2(−8405)−10508−1162929
去除括号: (−a)=−a=−2⋅8405−10508−1162929
数字相乘:2⋅8405=16810=−16810−10508−1162929
使用分式法则: −b−a=ba−10508−1162929=−(10508+1162929)=1681010508+1162929
分解 10508+1162929:4(2627+292929)
10508+1162929
改写为=4⋅2627+4⋅292929
因式分解出通项 4=4(2627+292929)
=168104(2627+292929)
约分:2=84052(2627+292929)
二次方程组的解是:u=84052(2627−292929),u=84052(2627+292929)
u=sin(x)代回sin(x)=84052(2627−292929),sin(x)=84052(2627+292929)
sin(x)=84052(2627−292929),sin(x)=84052(2627+292929)
sin(x)=84052(2627−292929):x=arcsin(84052(2627−292929))+2πn,x=π−arcsin(84052(2627−292929))+2πn
sin(x)=84052(2627−292929)
使用反三角函数性质
sin(x)=84052(2627−292929)
sin(x)=84052(2627−292929)的通解sin(x)=a⇒x=arcsin(a)+2πn,x=π−arcsin(a)+2πnx=arcsin(84052(2627−292929))+2πn,x=π−arcsin(84052(2627−292929))+2πn
x=arcsin(84052(2627−292929))+2πn,x=π−arcsin(84052(2627−292929))+2πn
sin(x)=84052(2627+292929):x=arcsin(84052(2627+292929))+2πn,x=π−arcsin(84052(2627+292929))+2πn
sin(x)=84052(2627+292929)
使用反三角函数性质
sin(x)=84052(2627+292929)
sin(x)=84052(2627+292929)的通解sin(x)=a⇒x=arcsin(a)+2πn,x=π−arcsin(a)+2πnx=arcsin(84052(2627+292929))+2πn,x=π−arcsin(84052(2627+292929))+2πn
x=arcsin(84052(2627+292929))+2πn,x=π−arcsin(84052(2627+292929))+2πn
合并所有解x=arcsin(84052(2627−292929))+2πn,x=π−arcsin(84052(2627−292929))+2πn,x=arcsin(84052(2627+292929))+2πn,x=π−arcsin(84052(2627+292929))+2πn
将解代入原方程进行验证
将它们代入 58cos(x)+71sin(x)=74检验解是否符合
去除与方程不符的解。
检验 arcsin(84052(2627−292929))+2πn的解:真
arcsin(84052(2627−292929))+2πn
代入 n=1arcsin(84052(2627−292929))+2π1
对于 58cos(x)+71sin(x)=74代入x=arcsin(84052(2627−292929))+2π158cos(arcsin(84052(2627−292929))+2π1)+71sin(arcsin(84052(2627−292929))+2π1)=74
整理后得74=74
⇒真
检验 π−arcsin(84052(2627−292929))+2πn的解:假
π−arcsin(84052(2627−292929))+2πn
代入 n=1π−arcsin(84052(2627−292929))+2π1
对于 58cos(x)+71sin(x)=74代入x=π−arcsin(84052(2627−292929))+2π158cos(π−arcsin(84052(2627−292929))+2π1)+71sin(π−arcsin(84052(2627−292929))+2π1)=74
整理后得−38.26725…=74
⇒假
检验 arcsin(84052(2627+292929))+2πn的解:真
arcsin(84052(2627+292929))+2πn
代入 n=1arcsin(84052(2627+292929))+2π1
对于 58cos(x)+71sin(x)=74代入x=arcsin(84052(2627+292929))+2π158cos(arcsin(84052(2627+292929))+2π1)+71sin(arcsin(84052(2627+292929))+2π1)=74
整理后得74=74
⇒真
检验 π−arcsin(84052(2627+292929))+2πn的解:假
π−arcsin(84052(2627+292929))+2πn
代入 n=1π−arcsin(84052(2627+292929))+2π1
对于 58cos(x)+71sin(x)=74代入x=π−arcsin(84052(2627+292929))+2π158cos(π−arcsin(84052(2627+292929))+2π1)+71sin(π−arcsin(84052(2627+292929))+2π1)=74
整理后得67.79681…=74
⇒假
x=arcsin(84052(2627−292929))+2πn,x=arcsin(84052(2627+292929))+2πn
以小数形式表示解x=0.25437…+2πn,x=1.51729…+2πn