解答
90−70sin(x)−130cos(x)=0
解答
x=1.40923…+2πn,x=−0.42135…+2πn
+1
度数
x=80.74328…∘+360∘n,x=−24.14177…∘+360∘n求解步骤
90−70sin(x)−130cos(x)=0
两边加上 130cos(x)90−70sin(x)=130cos(x)
两边进行平方(90−70sin(x))2=(130cos(x))2
两边减去 (130cos(x))2(90−70sin(x))2−16900cos2(x)=0
使用三角恒等式改写
(90−70sin(x))2−16900cos2(x)
使用毕达哥拉斯恒等式: cos2(x)+sin2(x)=1cos2(x)=1−sin2(x)=(90−70sin(x))2−16900(1−sin2(x))
化简 (90−70sin(x))2−16900(1−sin2(x)):21800sin2(x)−12600sin(x)−8800
(90−70sin(x))2−16900(1−sin2(x))
(90−70sin(x))2:8100−12600sin(x)+4900sin2(x)
使用完全平方公式: (a−b)2=a2−2ab+b2a=90,b=70sin(x)
=902−2⋅90⋅70sin(x)+(70sin(x))2
化简 902−2⋅90⋅70sin(x)+(70sin(x))2:8100−12600sin(x)+4900sin2(x)
902−2⋅90⋅70sin(x)+(70sin(x))2
902=8100
902
902=8100=8100
2⋅90⋅70sin(x)=12600sin(x)
2⋅90⋅70sin(x)
数字相乘:2⋅90⋅70=12600=12600sin(x)
(70sin(x))2=4900sin2(x)
(70sin(x))2
使用指数法则: (a⋅b)n=anbn=702sin2(x)
702=4900=4900sin2(x)
=8100−12600sin(x)+4900sin2(x)
=8100−12600sin(x)+4900sin2(x)
=8100−12600sin(x)+4900sin2(x)−16900(1−sin2(x))
乘开 −16900(1−sin2(x)):−16900+16900sin2(x)
−16900(1−sin2(x))
使用分配律: a(b−c)=ab−aca=−16900,b=1,c=sin2(x)=−16900⋅1−(−16900)sin2(x)
使用加减运算法则−(−a)=a=−16900⋅1+16900sin2(x)
数字相乘:16900⋅1=16900=−16900+16900sin2(x)
=8100−12600sin(x)+4900sin2(x)−16900+16900sin2(x)
化简 8100−12600sin(x)+4900sin2(x)−16900+16900sin2(x):21800sin2(x)−12600sin(x)−8800
8100−12600sin(x)+4900sin2(x)−16900+16900sin2(x)
对同类项分组=−12600sin(x)+4900sin2(x)+16900sin2(x)+8100−16900
同类项相加:4900sin2(x)+16900sin2(x)=21800sin2(x)=−12600sin(x)+21800sin2(x)+8100−16900
数字相加/相减:8100−16900=−8800=21800sin2(x)−12600sin(x)−8800
=21800sin2(x)−12600sin(x)−8800
=21800sin2(x)−12600sin(x)−8800
−8800−12600sin(x)+21800sin2(x)=0
用替代法求解
−8800−12600sin(x)+21800sin2(x)=0
令:sin(x)=u−8800−12600u+21800u2=0
−8800−12600u+21800u2=0:u=21863+13137,u=21863−13137
−8800−12600u+21800u2=0
两边除以 21800−218008800−2180012600u+2180021800u2=218000
改写成标准形式 ax2+bx+c=0u2−10963u−10944=0
使用求根公式求解
u2−10963u−10944=0
二次方程求根公式:
若 a=1,b=−10963,c=−10944u1,2=2⋅1−(−10963)±(−10963)2−4⋅1⋅(−10944)
u1,2=2⋅1−(−10963)±(−10963)2−4⋅1⋅(−10944)
(−10963)2−4⋅1⋅(−10944)=10913137
(−10963)2−4⋅1⋅(−10944)
使用法则 −(−a)=a=(−10963)2+4⋅1⋅10944
(−10963)2=1092632
(−10963)2
使用指数法则: (−a)n=an,若 n 是偶数(−10963)2=(10963)2=(10963)2
使用指数法则: (ba)c=bcac=1092632
4⋅1⋅10944=109176
4⋅1⋅10944
分式相乘: a⋅cb=ca⋅b=1⋅10944⋅4
数字相乘:44⋅4=176=1⋅109176
乘以:1⋅109176=109176=109176
=1092632+109176
1092632=118813969
1092632
632=3969=10923969
1092=11881=118813969
=118813969+109176
化简 118813969+109176:1188123153
118813969+109176
11881,109的最小公倍数:11881
11881,109
最小公倍数 (LCM)
11881质因数分解:109⋅109
11881
11881除以 10911881=109⋅109=109⋅109
109质因数分解:109
109
109 是质数,因此无法因数分解=109
将每个因子乘以它在 11881 或 109中出现的最多次数=109⋅109
数字相乘:109⋅109=11881=11881
根据最小公倍数调整分式
将每个分子乘以其分母转变为最小公倍数所要乘以的同一数值 11881
对于 109176:将分母和分子乘以 109109176=109⋅109176⋅109=1188119184
=118813969+1188119184
因为分母相等,所以合并分式: ca±cb=ca±b=118813969+19184
数字相加:3969+19184=23153=1188123153
=1188123153
使用根式运算法则: nba=nbna, 假定 a≥0,b≥0=1188123153
11881=109
11881
因式分解数字: 11881=1092=1092
使用根式运算法则: nan=a1092=109=109
=10923153
23153=13137
23153
23153质因数分解:132⋅137
23153
23153除以 1323153=1781⋅13=13⋅1781
1781除以 131781=137⋅13=13⋅13⋅137
13,137 都是质数,因此无法进一步因数分解=13⋅13⋅137
=132⋅137
=132⋅137
使用根式运算法则: nab=nanb=137132
使用根式运算法则: nan=a132=13=13137
=10913137
u1,2=2⋅1−(−10963)±10913137
将解分隔开u1=2⋅1−(−10963)+10913137,u2=2⋅1−(−10963)−10913137
u=2⋅1−(−10963)+10913137:21863+13137
2⋅1−(−10963)+10913137
使用法则 −(−a)=a=2⋅110963+10913137
数字相乘:2⋅1=2=210963+10913137
合并分式 10963+10913137:10963+13137
使用法则 ca±cb=ca±b=10963+13137
=210963+13137
使用分式法则: acb=c⋅ab=109⋅263+13137
数字相乘:109⋅2=218=21863+13137
u=2⋅1−(−10963)−10913137:21863−13137
2⋅1−(−10963)−10913137
使用法则 −(−a)=a=2⋅110963−10913137
数字相乘:2⋅1=2=210963−10913137
合并分式 10963−10913137:10963−13137
使用法则 ca±cb=ca±b=10963−13137
=210963−13137
使用分式法则: acb=c⋅ab=109⋅263−13137
数字相乘:109⋅2=218=21863−13137
二次方程组的解是:u=21863+13137,u=21863−13137
u=sin(x)代回sin(x)=21863+13137,sin(x)=21863−13137
sin(x)=21863+13137,sin(x)=21863−13137
sin(x)=21863+13137:x=arcsin(21863+13137)+2πn,x=π−arcsin(21863+13137)+2πn
sin(x)=21863+13137
使用反三角函数性质
sin(x)=21863+13137
sin(x)=21863+13137的通解sin(x)=a⇒x=arcsin(a)+2πn,x=π−arcsin(a)+2πnx=arcsin(21863+13137)+2πn,x=π−arcsin(21863+13137)+2πn
x=arcsin(21863+13137)+2πn,x=π−arcsin(21863+13137)+2πn
sin(x)=21863−13137:x=arcsin(21863−13137)+2πn,x=π+arcsin(−21863−13137)+2πn
sin(x)=21863−13137
使用反三角函数性质
sin(x)=21863−13137
sin(x)=21863−13137的通解sin(x)=−a⇒x=arcsin(−a)+2πn,x=π+arcsin(a)+2πnx=arcsin(21863−13137)+2πn,x=π+arcsin(−21863−13137)+2πn
x=arcsin(21863−13137)+2πn,x=π+arcsin(−21863−13137)+2πn
合并所有解x=arcsin(21863+13137)+2πn,x=π−arcsin(21863+13137)+2πn,x=arcsin(21863−13137)+2πn,x=π+arcsin(−21863−13137)+2πn
将解代入原方程进行验证
将它们代入 90−70sin(x)−130cos(x)=0检验解是否符合
去除与方程不符的解。
检验 arcsin(21863+13137)+2πn的解:真
arcsin(21863+13137)+2πn
代入 n=1arcsin(21863+13137)+2π1
对于 90−70sin(x)−130cos(x)=0代入x=arcsin(21863+13137)+2π190−70sin(arcsin(21863+13137)+2π1)−130cos(arcsin(21863+13137)+2π1)=0
整理后得0=0
⇒真
检验 π−arcsin(21863+13137)+2πn的解:假
π−arcsin(21863+13137)+2πn
代入 n=1π−arcsin(21863+13137)+2π1
对于 90−70sin(x)−130cos(x)=0代入x=π−arcsin(21863+13137)+2π190−70sin(π−arcsin(21863+13137)+2π1)−130cos(π−arcsin(21863+13137)+2π1)=0
整理后得41.82314…=0
⇒假
检验 arcsin(21863−13137)+2πn的解:真
arcsin(21863−13137)+2πn
代入 n=1arcsin(21863−13137)+2π1
对于 90−70sin(x)−130cos(x)=0代入x=arcsin(21863−13137)+2π190−70sin(arcsin(21863−13137)+2π1)−130cos(arcsin(21863−13137)+2π1)=0
整理后得0=0
⇒真
检验 π+arcsin(−21863−13137)+2πn的解:假
π+arcsin(−21863−13137)+2πn
代入 n=1π+arcsin(−21863−13137)+2π1
对于 90−70sin(x)−130cos(x)=0代入x=π+arcsin(−21863−13137)+2π190−70sin(π+arcsin(−21863−13137)+2π1)−130cos(π+arcsin(−21863−13137)+2π1)=0
整理后得237.25942…=0
⇒假
x=arcsin(21863+13137)+2πn,x=arcsin(21863−13137)+2πn
以小数形式表示解x=1.40923…+2πn,x=−0.42135…+2πn