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sin^2(x)cos^2(x)=(2-sqrt(2))/(16)

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解

sin2(x)cos2(x)=162−2​​

解

x=0.19634…+2πn,x=π−0.19634…+2πn,x=−0.19634…+2πn,x=π+0.19634…+2πn,x=1.37444…+2πn,x=π−1.37444…+2πn,x=−1.37444…+2πn,x=π+1.37444…+2πn
+1
度
x=11.25∘+360∘n,x=168.75∘+360∘n,x=−11.25∘+360∘n,x=191.25∘+360∘n,x=78.75∘+360∘n,x=101.25∘+360∘n,x=−78.75∘+360∘n,x=258.75∘+360∘n
解答ステップ
sin2(x)cos2(x)=162−2​​
両辺から162−2​​を引くsin2(x)cos2(x)−82​2​−1​=0
簡素化 sin2(x)cos2(x)−82​2​−1​:82​82​sin2(x)cos2(x)−2​+1​
sin2(x)cos2(x)−82​2​−1​
元を分数に変換する: sin2(x)cos2(x)=82​sin2(x)cos2(x)82​​=82​sin2(x)cos2(x)⋅82​​−82​2​−1​
分母が等しいので, 分数を組み合わせる: ca​±cb​=ca±b​=82​sin2(x)cos2(x)⋅82​−(2​−1)​
拡張 sin2(x)cos2(x)⋅82​−(2​−1):sin2(x)cos2(x)⋅82​−2​+1
sin2(x)cos2(x)⋅82​−(2​−1)
=82​sin2(x)cos2(x)−(2​−1)
−(2​−1):−2​+1
−(2​−1)
括弧を分配する=−(2​)−(−1)
マイナス・プラスの規則を適用する−(−a)=a,−(a)=−a=−2​+1
=sin2(x)cos2(x)⋅82​−2​+1
=82​82​sin2(x)cos2(x)−2​+1​
82​82​sin2(x)cos2(x)−2​+1​=0
g(x)f(x)​=0⇒f(x)=082​sin2(x)cos2(x)−2​+1=0
三角関数の公式を使用して書き換える
1−2​+8cos2(x)sin2(x)2​
ピタゴラスの公式を使用する: cos2(x)+sin2(x)=1cos2(x)=1−sin2(x)=1−2​+8(1−sin2(x))sin2(x)2​
1−2​+(1−sin2(x))⋅8sin2(x)2​=0
置換で解く
1−2​+(1−sin2(x))⋅8sin2(x)2​=0
仮定:sin(x)=u1−2​+(1−u2)⋅8u22​=0
1−2​+(1−u2)⋅8u22​=0:u=82​−2​64+322​​+16​​,u=−82​−2​64+322​​+16​​,u=82​2​64+322​​+16​​,u=−82​2​64+322​​+16​​
1−2​+(1−u2)⋅8u22​=0
拡張 1−2​+(1−u2)⋅8u22​:1−2​+82​u2−82​u4
1−2​+(1−u2)⋅8u22​
=1−2​+82​u2(1−u2)
拡張 8u22​(1−u2):82​u2−82​u4
8u22​(1−u2)
分配法則を適用する: a(b−c)=ab−aca=8u22​,b=1,c=u2=8u22​⋅1−8u22​u2
=8⋅1⋅2​u2−82​u2u2
簡素化 8⋅1⋅2​u2−82​u2u2:82​u2−82​u4
8⋅1⋅2​u2−82​u2u2
8⋅1⋅2​u2=82​u2
8⋅1⋅2​u2
数を乗じる:8⋅1=8=82​u2
82​u2u2=82​u4
82​u2u2
指数の規則を適用する: ab⋅ac=ab+cu2u2=u2+2=82​u2+2
数を足す:2+2=4=82​u4
=82​u2−82​u4
=82​u2−82​u4
=1−2​+82​u2−82​u4
1−2​+82​u2−82​u4=0
標準的な形式で書く an​xn+…+a1​x+a0​=0−82​u4+82​u2+1−2​=0
equationを v=u2 と以下で書き換える:v2=u4−82​v2+82​v+1−2​=0
解く −82​v2+82​v+1−2​=0:v=32−2​64+322​​+16​,v=322​64+322​​+16​
−82​v2+82​v+1−2​=0
解くとthe二次式
−82​v2+82​v+1−2​=0
二次Equationの公式:
次の場合: a=−82​,b=82​,c=1−2​v1,2​=2(−82​)−82​±(82​)2−4(−82​)(1−2​)​​
v1,2​=2(−82​)−82​±(82​)2−4(−82​)(1−2​)​​
(82​)2−4(−82​)(1−2​)​=64+322​​
(82​)2−4(−82​)(1−2​)​
規則を適用 −(−a)=a=(82​)2+4⋅82​(1−2​)​
(82​)2=82⋅2
(82​)2
指数の規則を適用する: (a⋅b)n=anbn=82(2​)2
(2​)2:2
累乗根の規則を適用する: a​=a21​=(221​)2
指数の規則を適用する: (ab)c=abc=221​⋅2
21​⋅2=1
21​⋅2
分数を乗じる: a⋅cb​=ca⋅b​=21⋅2​
共通因数を約分する:2=1
=2
=82⋅2
4⋅82​(1−2​)=322​(1−2​)
4⋅82​(1−2​)
数を乗じる:4⋅8=32=322​(1−2​)
=82⋅2+322​(1−2​)​
82⋅2=128
82⋅2
82=64=64⋅2
数を乗じる:64⋅2=128=128
=128+322​(1−2​)​
拡張 128+322​(1−2​):64+322​
128+322​(1−2​)
拡張 322​(1−2​):322​−64
322​(1−2​)
分配法則を適用する: a(b−c)=ab−aca=322​,b=1,c=2​=322​⋅1−322​2​
=32⋅1⋅2​−322​2​
簡素化 32⋅1⋅2​−322​2​:322​−64
32⋅1⋅2​−322​2​
32⋅1⋅2​=322​
32⋅1⋅2​
数を乗じる:32⋅1=32=322​
322​2​=64
322​2​
累乗根の規則を適用する: a​a​=a2​2​=2=32⋅2
数を乗じる:32⋅2=64=64
=322​−64
=322​−64
=128+322​−64
数を引く:128−64=64=64+322​
=64+322​​
v1,2​=2(−82​)−82​±64+322​​​
解を分離するv1​=2(−82​)−82​+64+322​​​,v2​=2(−82​)−82​−64+322​​​
v=2(−82​)−82​+64+322​​​:32−2​64+322​​+16​
2(−82​)−82​+64+322​​​
括弧を削除する: (−a)=−a=−2⋅82​−82​+64+322​​​
数を乗じる:2⋅8=16=−162​−82​+64+322​​​
分数の規則を適用する: −b−a​=ba​−82​+64+322​​=−(−64+322​​+82​)=162​−64+322​​+82​​
有理化する 162​−64+322​​+82​​:32−2​64+322​​+16​
162​−64+322​​+82​​
共役で乗じる 2​2​​=162​2​(−64+322​​+82​)2​​
(−64+322​​+82​)2​=−2​64+322​​+16
(−64+322​​+82​)2​
=2​(−64+322​​+82​)
分配法則を適用する: a(b+c)=ab+aca=2​,b=−64+322​​,c=82​=2​(−64+322​​)+2​⋅82​
マイナス・プラスの規則を適用する+(−a)=−a=−2​64+322​​+82​2​
82​2​=16
82​2​
累乗根の規則を適用する: a​a​=a2​2​=2=8⋅2
数を乗じる:8⋅2=16=16
=−2​64+322​​+16
162​2​=32
162​2​
累乗根の規則を適用する: a​a​=a2​2​=2=16⋅2
数を乗じる:16⋅2=32=32
=32−2​64+322​​+16​
=32−2​64+322​​+16​
v=2(−82​)−82​−64+322​​​:322​64+322​​+16​
2(−82​)−82​−64+322​​​
括弧を削除する: (−a)=−a=−2⋅82​−82​−64+322​​​
数を乗じる:2⋅8=16=−162​−82​−64+322​​​
分数の規則を適用する: −b−a​=ba​−82​−64+322​​=−(64+322​​+82​)=162​64+322​​+82​​
有理化する 162​64+322​​+82​​:322​64+322​​+16​
162​64+322​​+82​​
共役で乗じる 2​2​​=162​2​(64+322​​+82​)2​​
(64+322​​+82​)2​=2​64+322​​+16
(64+322​​+82​)2​
=2​(64+322​​+82​)
分配法則を適用する: a(b+c)=ab+aca=2​,b=64+322​​,c=82​=2​64+322​​+2​⋅82​
=2​64+322​​+82​2​
82​2​=16
82​2​
累乗根の規則を適用する: a​a​=a2​2​=2=8⋅2
数を乗じる:8⋅2=16=16
=2​64+322​​+16
162​2​=32
162​2​
累乗根の規則を適用する: a​a​=a2​2​=2=16⋅2
数を乗じる:16⋅2=32=32
=322​64+322​​+16​
=322​64+322​​+16​
二次equationの解:v=32−2​64+322​​+16​,v=322​64+322​​+16​
v=32−2​64+322​​+16​,v=322​64+322​​+16​
再び v=u2に置き換えて以下を解く: u
解く u2=32−2​64+322​​+16​:u=82​−2​64+322​​+16​​,u=−82​−2​64+322​​+16​​
u2=32−2​64+322​​+16​
x2=f(a) の場合, 解は x=f(a)​,−f(a)​
u=32−2​64+322​​+16​​,u=−32−2​64+322​​+16​​
32−2​64+322​​+16​​=82​−2​64+322​​+16​​
32−2​64+322​​+16​​
累乗根の規則を適用する:nba​​=nb​na​​,, 以下を想定 a≥0,b≥0=32​−2​64+322​​+16​​
32​=42​
32​
以下の素因数分解: 32:25
32
32232=16⋅2で割る =2⋅16
16216=8⋅2で割る =2⋅2⋅8
828=4⋅2で割る =2⋅2⋅2⋅4
424=2⋅2で割る =2⋅2⋅2⋅2⋅2
2 は素数なので, さらに因数分解はできない=2⋅2⋅2⋅2⋅2
=25
=25​
指数の規則を適用する: ab+c=ab⋅ac=24⋅2​
累乗根の規則を適用する: nab​=na​nb​=2​24​
累乗根の規則を適用する: nam​=anm​24​=224​=22=222​
改良=42​
=42​−2​64+322​​+16​​
有理化する 42​−2​64+322​​+16​​:82​−2​64+322​​+16​​
42​−2​64+322​​+16​​
共役で乗じる 2​2​​=42​2​−2​64+322​​+16​2​​
42​2​=8
42​2​
累乗根の規則を適用する: a​a​=a2​2​=2=4⋅2
数を乗じる:4⋅2=8=8
=82​−2​64+322​​+16​​
=82​−2​64+322​​+16​​
−32−2​64+322​​+16​​=−82​−2​64+322​​+16​​
−32−2​64+322​​+16​​
簡素化 32−2​64+322​​+16​​:42​−2​64+322​​+16​​
32−2​64+322​​+16​​
累乗根の規則を適用する:nba​​=nb​na​​,, 以下を想定 a≥0,b≥0=32​−2​64+322​​+16​​
32​=42​
32​
以下の素因数分解: 32:25
32
32232=16⋅2で割る =2⋅16
16216=8⋅2で割る =2⋅2⋅8
828=4⋅2で割る =2⋅2⋅2⋅4
424=2⋅2で割る =2⋅2⋅2⋅2⋅2
2 は素数なので, さらに因数分解はできない=2⋅2⋅2⋅2⋅2
=25
=25​
指数の規則を適用する: ab+c=ab⋅ac=24⋅2​
累乗根の規則を適用する: nab​=na​nb​=2​24​
累乗根の規則を適用する: nam​=anm​24​=224​=22=222​
改良=42​
=42​−2​64+322​​+16​​
=−42​−2​64+322​​+16​​
有理化する −42​−2​64+322​​+16​​:−82​−2​64+322​​+16​​
−42​−2​64+322​​+16​​
共役で乗じる 2​2​​=−42​2​−2​64+322​​+16​2​​
42​2​=8
42​2​
累乗根の規則を適用する: a​a​=a2​2​=2=4⋅2
数を乗じる:4⋅2=8=8
=−82​−2​64+322​​+16​​
=−82​−2​64+322​​+16​​
u=82​−2​64+322​​+16​​,u=−82​−2​64+322​​+16​​
解く u2=322​64+322​​+16​:u=82​2​64+322​​+16​​,u=−82​2​64+322​​+16​​
u2=322​64+322​​+16​
x2=f(a) の場合, 解は x=f(a)​,−f(a)​
u=322​64+322​​+16​​,u=−322​64+322​​+16​​
322​64+322​​+16​​=82​2​64+322​​+16​​
322​64+322​​+16​​
累乗根の規則を適用する:nba​​=nb​na​​,, 以下を想定 a≥0,b≥0=32​2​64+322​​+16​​
32​=42​
32​
以下の素因数分解: 32:25
32
32232=16⋅2で割る =2⋅16
16216=8⋅2で割る =2⋅2⋅8
828=4⋅2で割る =2⋅2⋅2⋅4
424=2⋅2で割る =2⋅2⋅2⋅2⋅2
2 は素数なので, さらに因数分解はできない=2⋅2⋅2⋅2⋅2
=25
=25​
指数の規則を適用する: ab+c=ab⋅ac=24⋅2​
累乗根の規則を適用する: nab​=na​nb​=2​24​
累乗根の規則を適用する: nam​=anm​24​=224​=22=222​
改良=42​
=42​2​64+322​​+16​​
有理化する 42​2​64+322​​+16​​:82​2​64+322​​+16​​
42​2​64+322​​+16​​
共役で乗じる 2​2​​=42​2​2​64+322​​+16​2​​
42​2​=8
42​2​
累乗根の規則を適用する: a​a​=a2​2​=2=4⋅2
数を乗じる:4⋅2=8=8
=82​2​64+322​​+16​​
=82​2​64+322​​+16​​
−322​64+322​​+16​​=−82​2​64+322​​+16​​
−322​64+322​​+16​​
簡素化 322​64+322​​+16​​:42​2​64+322​​+16​​
322​64+322​​+16​​
累乗根の規則を適用する:nba​​=nb​na​​,, 以下を想定 a≥0,b≥0=32​2​64+322​​+16​​
32​=42​
32​
以下の素因数分解: 32:25
32
32232=16⋅2で割る =2⋅16
16216=8⋅2で割る =2⋅2⋅8
828=4⋅2で割る =2⋅2⋅2⋅4
424=2⋅2で割る =2⋅2⋅2⋅2⋅2
2 は素数なので, さらに因数分解はできない=2⋅2⋅2⋅2⋅2
=25
=25​
指数の規則を適用する: ab+c=ab⋅ac=24⋅2​
累乗根の規則を適用する: nab​=na​nb​=2​24​
累乗根の規則を適用する: nam​=anm​24​=224​=22=222​
改良=42​
=42​2​64+322​​+16​​
=−42​2​64+322​​+16​​
有理化する −42​2​64+322​​+16​​:−82​2​64+322​​+16​​
−42​2​64+322​​+16​​
共役で乗じる 2​2​​=−42​2​2​64+322​​+16​2​​
42​2​=8
42​2​
累乗根の規則を適用する: a​a​=a2​2​=2=4⋅2
数を乗じる:4⋅2=8=8
=−82​2​64+322​​+16​​
=−82​2​64+322​​+16​​
u=82​2​64+322​​+16​​,u=−82​2​64+322​​+16​​
解答は
u=82​−2​64+322​​+16​​,u=−82​−2​64+322​​+16​​,u=82​2​64+322​​+16​​,u=−82​2​64+322​​+16​​
代用を戻す u=sin(x)sin(x)=82​−2​64+322​​+16​​,sin(x)=−82​−2​64+322​​+16​​,sin(x)=82​2​64+322​​+16​​,sin(x)=−82​2​64+322​​+16​​
sin(x)=82​−2​64+322​​+16​​,sin(x)=−82​−2​64+322​​+16​​,sin(x)=82​2​64+322​​+16​​,sin(x)=−82​2​64+322​​+16​​
sin(x)=82​−2​64+322​​+16​​:x=arcsin​82​−2​64+322​​+16​​​+2πn,x=π−arcsin​82​−2​64+322​​+16​​​+2πn
sin(x)=82​−2​64+322​​+16​​
三角関数の逆数プロパティを適用する
sin(x)=82​−2​64+322​​+16​​
以下の一般解 sin(x)=82​−2​64+322​​+16​​sin(x)=a⇒x=arcsin(a)+2πn,x=π−arcsin(a)+2πnx=arcsin​82​−2​64+322​​+16​​​+2πn,x=π−arcsin​82​−2​64+322​​+16​​​+2πn
x=arcsin​82​−2​64+322​​+16​​​+2πn,x=π−arcsin​82​−2​64+322​​+16​​​+2πn
sin(x)=−82​−2​64+322​​+16​​:x=arcsin​−82​−2​64+322​​+16​​​+2πn,x=π+arcsin​82​−2​64+322​​+16​​​+2πn
sin(x)=−82​−2​64+322​​+16​​
三角関数の逆数プロパティを適用する
sin(x)=−82​−2​64+322​​+16​​
以下の一般解 sin(x)=−82​−2​64+322​​+16​​sin(x)=−a⇒x=arcsin(−a)+2πn,x=π+arcsin(a)+2πnx=arcsin​−82​−2​64+322​​+16​​​+2πn,x=π+arcsin​82​−2​64+322​​+16​​​+2πn
x=arcsin​−82​−2​64+322​​+16​​​+2πn,x=π+arcsin​82​−2​64+322​​+16​​​+2πn
sin(x)=82​2​64+322​​+16​​:x=arcsin​82​2​64+322​​+16​​​+2πn,x=π−arcsin​82​2​64+322​​+16​​​+2πn
sin(x)=82​2​64+322​​+16​​
三角関数の逆数プロパティを適用する
sin(x)=82​2​64+322​​+16​​
以下の一般解 sin(x)=82​2​64+322​​+16​​sin(x)=a⇒x=arcsin(a)+2πn,x=π−arcsin(a)+2πnx=arcsin​82​2​64+322​​+16​​​+2πn,x=π−arcsin​82​2​64+322​​+16​​​+2πn
x=arcsin​82​2​64+322​​+16​​​+2πn,x=π−arcsin​82​2​64+322​​+16​​​+2πn
sin(x)=−82​2​64+322​​+16​​:x=arcsin​−82​2​64+322​​+16​​​+2πn,x=π+arcsin​82​2​64+322​​+16​​​+2πn
sin(x)=−82​2​64+322​​+16​​
三角関数の逆数プロパティを適用する
sin(x)=−82​2​64+322​​+16​​
以下の一般解 sin(x)=−82​2​64+322​​+16​​sin(x)=−a⇒x=arcsin(−a)+2πn,x=π+arcsin(a)+2πnx=arcsin​−82​2​64+322​​+16​​​+2πn,x=π+arcsin​82​2​64+322​​+16​​​+2πn
x=arcsin​−82​2​64+322​​+16​​​+2πn,x=π+arcsin​82​2​64+322​​+16​​​+2πn
すべての解を組み合わせるx=arcsin​82​−2​64+322​​+16​​​+2πn,x=π−arcsin​82​−2​64+322​​+16​​​+2πn,x=arcsin​−82​−2​64+322​​+16​​​+2πn,x=π+arcsin​82​−2​64+322​​+16​​​+2πn,x=arcsin​82​2​64+322​​+16​​​+2πn,x=π−arcsin​82​2​64+322​​+16​​​+2πn,x=arcsin​−82​2​64+322​​+16​​​+2πn,x=π+arcsin​82​2​64+322​​+16​​​+2πn
10進法形式で解を証明するx=0.19634…+2πn,x=π−0.19634…+2πn,x=−0.19634…+2πn,x=π+0.19634…+2πn,x=1.37444…+2πn,x=π−1.37444…+2πn,x=−1.37444…+2πn,x=π+1.37444…+2πn

グラフ

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(sin(x)-1)(sin(x)-5)=0(sin(x)−1)(sin(x)−5)=0csc(x)= 5/2csc(x)=25​csc(x)= 5/4csc(x)=45​3cos(2θ)=9cos(θ)-63cos(2θ)=9cos(θ)−63cosh(x)+5sinh(x)=-33cosh(x)+5sinh(x)=−3
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