解答
6cos(x)+6sin(x)=36
解答
x=0.26179…+2πn,x=1.30899…+2πn
+1
度数
x=15∘+360∘n,x=75∘+360∘n求解步骤
6cos(x)+6sin(x)=36
两边减去 6sin(x)6cos(x)=36−6sin(x)
两边进行平方(6cos(x))2=(36−6sin(x))2
两边减去 (36−6sin(x))236cos2(x)−54+366sin(x)−36sin2(x)=0
使用三角恒等式改写
−54+36cos2(x)−36sin2(x)+36sin(x)6
使用毕达哥拉斯恒等式: cos2(x)+sin2(x)=1cos2(x)=1−sin2(x)=−54+36(1−sin2(x))−36sin2(x)+36sin(x)6
化简 −54+36(1−sin2(x))−36sin2(x)+36sin(x)6:366sin(x)−72sin2(x)−18
−54+36(1−sin2(x))−36sin2(x)+36sin(x)6
=−54+36(1−sin2(x))−36sin2(x)+366sin(x)
乘开 36(1−sin2(x)):36−36sin2(x)
36(1−sin2(x))
使用分配律: a(b−c)=ab−aca=36,b=1,c=sin2(x)=36⋅1−36sin2(x)
数字相乘:36⋅1=36=36−36sin2(x)
=−54+36−36sin2(x)−36sin2(x)+36sin(x)6
化简 −54+36−36sin2(x)−36sin2(x)+36sin(x)6:366sin(x)−72sin2(x)−18
−54+36−36sin2(x)−36sin2(x)+36sin(x)6
同类项相加:−36sin2(x)−36sin2(x)=−72sin2(x)=−54+36−72sin2(x)+366sin(x)
数字相加/相减:−54+36=−18=366sin(x)−72sin2(x)−18
=366sin(x)−72sin2(x)−18
=366sin(x)−72sin2(x)−18
−18−72sin2(x)+36sin(x)6=0
用替代法求解
−18−72sin2(x)+36sin(x)6=0
令:sin(x)=u−18−72u2+36u6=0
−18−72u2+36u6=0:u=46−2,u=46+2
−18−72u2+36u6=0
改写成标准形式 ax2+bx+c=0−72u2+366u−18=0
使用求根公式求解
−72u2+366u−18=0
二次方程求根公式:
若 a=−72,b=366,c=−18u1,2=2(−72)−366±(366)2−4(−72)(−18)
u1,2=2(−72)−366±(366)2−4(−72)(−18)
(366)2−4(−72)(−18)=362
(366)2−4(−72)(−18)
使用法则 −(−a)=a=(366)2−4⋅72⋅18
(366)2=362⋅6
(366)2
使用指数法则: (a⋅b)n=anbn=362(6)2
(6)2:6
使用根式运算法则: a=a21=(621)2
使用指数法则: (ab)c=abc=621⋅2
21⋅2=1
21⋅2
分式相乘: a⋅cb=ca⋅b=21⋅2
约分:2=1
=6
=362⋅6
4⋅72⋅18=5184
4⋅72⋅18
数字相乘:4⋅72⋅18=5184=5184
=362⋅6−5184
362⋅6=7776
362⋅6
362=1296=1296⋅6
数字相乘:1296⋅6=7776=7776
=7776−5184
数字相减:7776−5184=2592=2592
2592质因数分解:25⋅34
2592
2592除以 22592=1296⋅2=2⋅1296
1296除以 21296=648⋅2=2⋅2⋅648
648除以 2648=324⋅2=2⋅2⋅2⋅324
324除以 2324=162⋅2=2⋅2⋅2⋅2⋅162
162除以 2162=81⋅2=2⋅2⋅2⋅2⋅2⋅81
81除以 381=27⋅3=2⋅2⋅2⋅2⋅2⋅3⋅27
27除以 327=9⋅3=2⋅2⋅2⋅2⋅2⋅3⋅3⋅9
9除以 39=3⋅3=2⋅2⋅2⋅2⋅2⋅3⋅3⋅3⋅3
2,3 都是质数,因此无法进一步因数分解=2⋅2⋅2⋅2⋅2⋅3⋅3⋅3⋅3
=25⋅34
=25⋅34
使用指数法则: ab+c=ab⋅ac=24⋅34⋅2
使用根式运算法则: nab=nanb=22434
使用根式运算法则: nam=anm24=224=22=22234
使用根式运算法则: nam=anm34=324=32=22⋅322
整理后得=362
u1,2=2(−72)−366±362
将解分隔开u1=2(−72)−366+362,u2=2(−72)−366−362
u=2(−72)−366+362:46−2
2(−72)−366+362
去除括号: (−a)=−a=−2⋅72−366+362
数字相乘:2⋅72=144=−144−366+362
使用分式法则: −b−a=ba−366+362=−(366−362)=144366−362
因式分解出通项 36=14436(6−2)
约分:36=46−2
u=2(−72)−366−362:46+2
2(−72)−366−362
去除括号: (−a)=−a=−2⋅72−366−362
数字相乘:2⋅72=144=−144−366−362
使用分式法则: −b−a=ba−366−362=−(366+362)=144366+362
因式分解出通项 36=14436(6+2)
约分:36=46+2
二次方程组的解是:u=46−2,u=46+2
u=sin(x)代回sin(x)=46−2,sin(x)=46+2
sin(x)=46−2,sin(x)=46+2
sin(x)=46−2:x=arcsin(46−2)+2πn,x=π−arcsin(46−2)+2πn
sin(x)=46−2
使用反三角函数性质
sin(x)=46−2
sin(x)=46−2的通解sin(x)=a⇒x=arcsin(a)+2πn,x=π−arcsin(a)+2πnx=arcsin(46−2)+2πn,x=π−arcsin(46−2)+2πn
x=arcsin(46−2)+2πn,x=π−arcsin(46−2)+2πn
sin(x)=46+2:x=arcsin(46+2)+2πn,x=π−arcsin(46+2)+2πn
sin(x)=46+2
使用反三角函数性质
sin(x)=46+2
sin(x)=46+2的通解sin(x)=a⇒x=arcsin(a)+2πn,x=π−arcsin(a)+2πnx=arcsin(46+2)+2πn,x=π−arcsin(46+2)+2πn
x=arcsin(46+2)+2πn,x=π−arcsin(46+2)+2πn
合并所有解x=arcsin(46−2)+2πn,x=π−arcsin(46−2)+2πn,x=arcsin(46+2)+2πn,x=π−arcsin(46+2)+2πn
将解代入原方程进行验证
将它们代入 6cos(x)+6sin(x)=36检验解是否符合
去除与方程不符的解。
检验 arcsin(46−2)+2πn的解:真
arcsin(46−2)+2πn
代入 n=1arcsin(46−2)+2π1
对于 6cos(x)+6sin(x)=36代入x=arcsin(46−2)+2π16cos(arcsin(46−2)+2π1)+6sin(arcsin(46−2)+2π1)=36
整理后得7.34846…=7.34846…
⇒真
检验 π−arcsin(46−2)+2πn的解:假
π−arcsin(46−2)+2πn
代入 n=1π−arcsin(46−2)+2π1
对于 6cos(x)+6sin(x)=36代入x=π−arcsin(46−2)+2π16cos(π−arcsin(46−2)+2π1)+6sin(π−arcsin(46−2)+2π1)=36
整理后得−4.24264…=7.34846…
⇒假
检验 arcsin(46+2)+2πn的解:真
arcsin(46+2)+2πn
代入 n=1arcsin(46+2)+2π1
对于 6cos(x)+6sin(x)=36代入x=arcsin(46+2)+2π16cos(arcsin(46+2)+2π1)+6sin(arcsin(46+2)+2π1)=36
整理后得7.34846…=7.34846…
⇒真
检验 π−arcsin(46+2)+2πn的解:假
π−arcsin(46+2)+2πn
代入 n=1π−arcsin(46+2)+2π1
对于 6cos(x)+6sin(x)=36代入x=π−arcsin(46+2)+2π16cos(π−arcsin(46+2)+2π1)+6sin(π−arcsin(46+2)+2π1)=36
整理后得4.24264…=7.34846…
⇒假
x=arcsin(46−2)+2πn,x=arcsin(46+2)+2πn
以小数形式表示解x=0.26179…+2πn,x=1.30899…+2πn