解答
tan(2x)+cos(x)=1
解答
x=2π+2πn,x=4πn,x=2π+4πn
+1
度数
x=90∘+360∘n,x=0∘+720∘n,x=360∘+720∘n求解步骤
tan(2x)+cos(x)=1
两边减去 1tan(2x)+cos(x)−1=0
用 sin, cos 表示
−1+cos(x)+tan(2x)
使用基本三角恒等式: tan(x)=cos(x)sin(x)=−1+cos(x)+cos(2x)sin(2x)
化简 −1+cos(x)+cos(2x)sin(2x):cos(2x)−cos(2x)+cos(x)cos(2x)+sin(2x)
−1+cos(x)+cos(2x)sin(2x)
将项转换为分式: 1=cos(2x)1cos(2x),cos(x)=cos(2x)cos(x)cos(2x)=−cos(2x)1⋅cos(2x)+cos(2x)cos(x)cos(2x)+cos(2x)sin(2x)
因为分母相等,所以合并分式: ca±cb=ca±b=cos(2x)−1⋅cos(2x)+cos(x)cos(2x)+sin(2x)
乘以:1⋅cos(2x)=cos(2x)=cos(2x)−cos(2x)+cos(x)cos(2x)+sin(2x)
=cos(2x)−cos(2x)+cos(x)cos(2x)+sin(2x)
cos(2x)−cos(2x)+sin(2x)+cos(2x)cos(x)=0
g(x)f(x)=0⇒f(x)=0−cos(2x)+sin(2x)+cos(2x)cos(x)=0
使用三角恒等式改写
−cos(2x)+sin(2x)+cos(2x)cos(x)
使用积化和差恒等式: cos(s)cos(t)=21(cos(s−t)+cos(s+t))=−cos(2x)+sin(2x)+21(cos(2x−x)+cos(2x+x))
化简 −cos(2x)+sin(2x)+21(cos(2x−x)+cos(2x+x)):2−cos(2x)+cos(23x)+2sin(2x)
−cos(2x)+sin(2x)+21(cos(2x−x)+cos(2x+x))
21(cos(2x−x)+cos(2x+x))=2cos(2x)+cos(23x)
21(cos(2x−x)+cos(2x+x))
分式相乘: a⋅cb=ca⋅b=21⋅(cos(2x−x)+cos(2x+x))
1⋅(cos(2x−x)+cos(2x+x))=cos(2x−x)+cos(2x+x)
1⋅(cos(2x−x)+cos(2x+x))
乘以:1⋅(cos(2x−x)+cos(2x+x))=(cos(2x−x)+cos(2x+x))=(cos(2x−x)+cos(2x+x))
去除括号: (a)=a=cos(2x−x)+cos(2x+x)
=2cos(2x−x)+cos(2x+x)
化简 2x−x:−2x
2x−x
将项转换为分式: x=2x2=2x−2x⋅2
因为分母相等,所以合并分式: ca±cb=ca±b=2x−x⋅2
同类项相加:x−2x=−x=2−x
使用分式法则: b−a=−ba=−2x
=2cos(−2x)+cos(2x+x)
化简 2x+x:23x
2x+x
将项转换为分式: x=2x2=2x+2x⋅2
因为分母相等,所以合并分式: ca±cb=ca±b=2x+x⋅2
同类项相加:x+2x=3x=23x
=2cos(−2x)+cos(23x)
化简 cos(−2x)+cos(23x):cos(2x)+cos(23x)
cos(−2x)+cos(23x)
使用负角恒等式: cos(−x)=cos(x)=cos(2x)+cos(23x)
=2cos(2x)+cos(23x)
=−cos(2x)+sin(2x)+2cos(2x)+cos(23x)
将项转换为分式: cos(2x)=2cos(2x)2,sin(2x)=2sin(2x)2=2cos(2x)+cos(23x)−2cos(2x)⋅2+2sin(2x)⋅2
因为分母相等,所以合并分式: ca±cb=ca±b=2cos(2x)+cos(23x)−cos(2x)⋅2+sin(2x)⋅2
cos(2x)+cos(23x)−cos(2x)⋅2+sin(2x)⋅2=−cos(2x)+cos(23x)+2sin(2x)
cos(2x)+cos(23x)−cos(2x)⋅2+sin(2x)⋅2
对同类项分组=cos(2x)+cos(23x)−2cos(2x)+2sin(2x)
同类项相加:cos(2x)−2cos(2x)=−cos(2x)=−cos(2x)+cos(23x)+2sin(2x)
=2−cos(2x)+cos(23x)+2sin(2x)
=2−cos(2x)+cos(23x)+2sin(2x)
使用和差化积恒等式: cos(s)−cos(t)=−2sin(2s+t)sin(2s−t)=22sin(2x)−2sin(223x+2x)sin(223x−2x)
化简 22sin(2x)−2sin(223x+2x)sin(223x−2x):sin(2x)(−sin(x)+1)
22sin(2x)−2sin(223x+2x)sin(223x−2x)
合并分式 23x−2x:x
使用法则 ca±cb=ca±b=23x−x
同类项相加:3x−x=2x=22x
数字相除:22=1=x
=22sin(2x)−2sin(223x+2x)sin(2x)
合并分式 23x+2x:2x
使用法则 ca±cb=ca±b=23x+x
同类项相加:3x+x=4x=24x
数字相除:24=2=2x
=22sin(2x)−2sin(22x)sin(2x)
分解 2sin(2x)−2sin(22x)sin(2x):2sin(2x)(1−sin(x))
2sin(2x)−2sin(22x)sin(2x)
改写为=1⋅2sin(2x)−2sin(2x)sin(22x)
因式分解出通项 2sin(2x)=2sin(2x)(1−sin(22x))
整理后得=2sin(2x)(−sin(x)+1)
=22sin(2x)(1−sin(x))
数字相除:22=1=sin(2x)(−sin(x)+1)
=sin(2x)(−sin(x)+1)
(1−sin(x))sin(2x)=0
分别求解每个部分1−sin(x)=0orsin(2x)=0
1−sin(x)=0:x=2π+2πn
1−sin(x)=0
将 1到右边
1−sin(x)=0
两边减去 11−sin(x)−1=0−1
化简−sin(x)=−1
−sin(x)=−1
两边除以 −1
−sin(x)=−1
两边除以 −1−1−sin(x)=−1−1
化简sin(x)=1
sin(x)=1
sin(x)=1的通解
sin(x) 周期表(周期为 2πn"):
x06π4π3π2π32π43π65πsin(x)02122231232221xπ67π45π34π23π35π47π611πsin(x)0−21−22−23−1−23−22−21
x=2π+2πn
x=2π+2πn
sin(2x)=0:x=4πn,x=2π+4πn
sin(2x)=0
sin(2x)=0的通解
sin(x) 周期表(周期为 2πn"):
x06π4π3π2π32π43π65πsin(x)02122231232221xπ67π45π34π23π35π47π611πsin(x)0−21−22−23−1−23−22−21
2x=0+2πn,2x=π+2πn
2x=0+2πn,2x=π+2πn
解 2x=0+2πn:x=4πn
2x=0+2πn
0+2πn=2πn2x=2πn
在两边乘以 2
2x=2πn
在两边乘以 222x=2⋅2πn
化简x=4πn
x=4πn
解 2x=π+2πn:x=2π+4πn
2x=π+2πn
在两边乘以 2
2x=π+2πn
在两边乘以 222x=2π+2⋅2πn
化简x=2π+4πn
x=2π+4πn
x=4πn,x=2π+4πn
合并所有解x=2π+2πn,x=4πn,x=2π+4πn