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sin^2(x)+2sin^2(x/2)=1

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解答

sin2(x)+2sin2(2x​)=1

解答

x=−2⋅0.45227…+4πn,x=2π+2⋅0.45227…+4πn,x=2⋅0.45227…+4πn,x=2π−2⋅0.45227…+4πn
+1
度数
x=−51.82729…∘+720∘n,x=411.82729…∘+720∘n,x=51.82729…∘+720∘n,x=308.17270…∘+720∘n
求解步骤
sin2(x)+2sin2(2x​)=1
两边减去 1sin2(x)+2sin2(2x​)−1=0
令:u=2x​sin2(2u)+2sin2(u)−1=0
使用三角恒等式改写
−1+sin2(2u)+2sin2(u)
使用毕达哥拉斯恒等式: 1=cos2(x)+sin2(x)1−sin2(x)=cos2(x)=2sin2(u)−cos2(2u)
−cos2(2u)+2sin2(u)=0
分解 −cos2(2u)+2sin2(u):(2​sin(u)+cos(2u))(2​sin(u)−cos(2u))
−cos2(2u)+2sin2(u)
将 2sin2(u)−cos2(2u) 改写为 (2​sin(u))2−cos2(2u)
2sin2(u)−cos2(2u)
使用根式运算法则: a=(a​)22=(2​)2=(2​)2sin2(u)−cos2(2u)
使用指数法则: ambm=(ab)m(2​)2sin2(u)=(2​sin(u))2=(2​sin(u))2−cos2(2u)
=(2​sin(u))2−cos2(2u)
使用平方差公式: x2−y2=(x+y)(x−y)(2​sin(u))2−cos2(2u)=(2​sin(u)+cos(2u))(2​sin(u)−cos(2u))=(2​sin(u)+cos(2u))(2​sin(u)−cos(2u))
(2​sin(u)+cos(2u))(2​sin(u)−cos(2u))=0
分别求解每个部分2​sin(u)+cos(2u)=0or2​sin(u)−cos(2u)=0
2​sin(u)+cos(2u)=0:u=arcsin(−4−2​+10​​)+2πn,u=π+arcsin(4−2​+10​​)+2πn
2​sin(u)+cos(2u)=0
使用三角恒等式改写
cos(2u)+sin(u)2​
使用倍角公式: cos(2x)=1−2sin2(x)=1−2sin2(u)+2​sin(u)
1−2sin2(u)+sin(u)2​=0
用替代法求解
1−2sin2(u)+sin(u)2​=0
令:sin(u)=u1−2u2+u2​=0
1−2u2+u2​=0:u=−4−2​+10​​,u=42​+10​​
1−2u2+u2​=0
改写成标准形式 ax2+bx+c=0−2u2+2​u+1=0
使用求根公式求解
−2u2+2​u+1=0
二次方程求根公式:
若 a=−2,b=2​,c=1u1,2​=2(−2)−2​±(2​)2−4(−2)⋅1​​
u1,2​=2(−2)−2​±(2​)2−4(−2)⋅1​​
(2​)2−4(−2)⋅1​=10​
(2​)2−4(−2)⋅1​
使用法则 −(−a)=a=(2​)2+4⋅2⋅1​
(2​)2=2
(2​)2
使用根式运算法则: a​=a21​=(221​)2
使用指数法则: (ab)c=abc=221​⋅2
21​⋅2=1
21​⋅2
分式相乘: a⋅cb​=ca⋅b​=21⋅2​
约分:2=1
=2
4⋅2⋅1=8
4⋅2⋅1
数字相乘:4⋅2⋅1=8=8
=2+8​
数字相加:2+8=10=10​
u1,2​=2(−2)−2​±10​​
将解分隔开u1​=2(−2)−2​+10​​,u2​=2(−2)−2​−10​​
u=2(−2)−2​+10​​:−4−2​+10​​
2(−2)−2​+10​​
去除括号: (−a)=−a=−2⋅2−2​+10​​
数字相乘:2⋅2=4=−4−2​+10​​
使用分式法则: −ba​=−ba​=−4−2​+10​​
u=2(−2)−2​−10​​:42​+10​​
2(−2)−2​−10​​
去除括号: (−a)=−a=−2⋅2−2​−10​​
数字相乘:2⋅2=4=−4−2​−10​​
使用分式法则: −b−a​=ba​−2​−10​=−(2​+10​)=42​+10​​
二次方程组的解是:u=−4−2​+10​​,u=42​+10​​
u=sin(u)代回sin(u)=−4−2​+10​​,sin(u)=42​+10​​
sin(u)=−4−2​+10​​,sin(u)=42​+10​​
sin(u)=−4−2​+10​​:u=arcsin(−4−2​+10​​)+2πn,u=π+arcsin(4−2​+10​​)+2πn
sin(u)=−4−2​+10​​
使用反三角函数性质
sin(u)=−4−2​+10​​
sin(u)=−4−2​+10​​的通解sin(x)=−a⇒x=arcsin(−a)+2πn,x=π+arcsin(a)+2πnu=arcsin(−4−2​+10​​)+2πn,u=π+arcsin(4−2​+10​​)+2πn
u=arcsin(−4−2​+10​​)+2πn,u=π+arcsin(4−2​+10​​)+2πn
sin(u)=42​+10​​:无解
sin(u)=42​+10​​
−1≤sin(x)≤1无解
合并所有解u=arcsin(−4−2​+10​​)+2πn,u=π+arcsin(4−2​+10​​)+2πn
2​sin(u)−cos(2u)=0:u=arcsin(4−2​+10​​)+2πn,u=π−arcsin(4−2​+10​​)+2πn
2​sin(u)−cos(2u)=0
使用三角恒等式改写
−cos(2u)+sin(u)2​
使用倍角公式: cos(2x)=1−2sin2(x)=−(1−2sin2(u))+2​sin(u)
−(1−2sin2(u)):−1+2sin2(u)
−(1−2sin2(u))
打开括号=−(1)−(−2sin2(u))
使用加减运算法则−(−a)=a,−(a)=−a=−1+2sin2(u)
=−1+2sin2(u)+2​sin(u)
−1+2sin2(u)+sin(u)2​=0
用替代法求解
−1+2sin2(u)+sin(u)2​=0
令:sin(u)=u−1+2u2+u2​=0
−1+2u2+u2​=0:u=4−2​+10​​,u=4−2​−10​​
−1+2u2+u2​=0
改写成标准形式 ax2+bx+c=02u2+2​u−1=0
使用求根公式求解
2u2+2​u−1=0
二次方程求根公式:
若 a=2,b=2​,c=−1u1,2​=2⋅2−2​±(2​)2−4⋅2(−1)​​
u1,2​=2⋅2−2​±(2​)2−4⋅2(−1)​​
(2​)2−4⋅2(−1)​=10​
(2​)2−4⋅2(−1)​
使用法则 −(−a)=a=(2​)2+4⋅2⋅1​
(2​)2=2
(2​)2
使用根式运算法则: a​=a21​=(221​)2
使用指数法则: (ab)c=abc=221​⋅2
21​⋅2=1
21​⋅2
分式相乘: a⋅cb​=ca⋅b​=21⋅2​
约分:2=1
=2
4⋅2⋅1=8
4⋅2⋅1
数字相乘:4⋅2⋅1=8=8
=2+8​
数字相加:2+8=10=10​
u1,2​=2⋅2−2​±10​​
将解分隔开u1​=2⋅2−2​+10​​,u2​=2⋅2−2​−10​​
u=2⋅2−2​+10​​:4−2​+10​​
2⋅2−2​+10​​
数字相乘:2⋅2=4=4−2​+10​​
u=2⋅2−2​−10​​:4−2​−10​​
2⋅2−2​−10​​
数字相乘:2⋅2=4=4−2​−10​​
二次方程组的解是:u=4−2​+10​​,u=4−2​−10​​
u=sin(u)代回sin(u)=4−2​+10​​,sin(u)=4−2​−10​​
sin(u)=4−2​+10​​,sin(u)=4−2​−10​​
sin(u)=4−2​+10​​:u=arcsin(4−2​+10​​)+2πn,u=π−arcsin(4−2​+10​​)+2πn
sin(u)=4−2​+10​​
使用反三角函数性质
sin(u)=4−2​+10​​
sin(u)=4−2​+10​​的通解sin(x)=a⇒x=arcsin(a)+2πn,x=π−arcsin(a)+2πnu=arcsin(4−2​+10​​)+2πn,u=π−arcsin(4−2​+10​​)+2πn
u=arcsin(4−2​+10​​)+2πn,u=π−arcsin(4−2​+10​​)+2πn
sin(u)=4−2​−10​​:无解
sin(u)=4−2​−10​​
−1≤sin(x)≤1无解
合并所有解u=arcsin(4−2​+10​​)+2πn,u=π−arcsin(4−2​+10​​)+2πn
合并所有解u=arcsin(−4−2​+10​​)+2πn,u=π+arcsin(4−2​+10​​)+2πn,u=arcsin(4−2​+10​​)+2πn,u=π−arcsin(4−2​+10​​)+2πn
u=2x​代回
2x​=arcsin(−4−2​+10​​)+2πn:x=−2arcsin(410​−2​​)+4πn
2x​=arcsin(−4−2​+10​​)+2πn
化简 arcsin(−4−2​+10​​)+2πn:−arcsin(410​−2​​)+2πn
arcsin(−4−2​+10​​)+2πn
利用以下特性:arcsin(−x)=−arcsin(x)arcsin(−410​−2​​)=−arcsin(410​−2​​)=−arcsin(410​−2​​)+2πn
2x​=−arcsin(410​−2​​)+2πn
在两边乘以 2
2x​=−arcsin(410​−2​​)+2πn
在两边乘以 222x​=−2arcsin(410​−2​​)+2⋅2πn
化简
22x​=−2arcsin(410​−2​​)+2⋅2πn
化简 22x​:x
22x​
数字相除:22​=1=x
化简 −2arcsin(410​−2​​)+2⋅2πn:−2arcsin(410​−2​​)+4πn
−2arcsin(410​−2​​)+2⋅2πn
数字相乘:2⋅2=4=−2arcsin(410​−2​​)+4πn
x=−2arcsin(410​−2​​)+4πn
x=−2arcsin(410​−2​​)+4πn
x=−2arcsin(410​−2​​)+4πn
2x​=π+arcsin(4−2​+10​​)+2πn:x=2π+2arcsin(4−2​+10​​)+4πn
2x​=π+arcsin(4−2​+10​​)+2πn
在两边乘以 2
2x​=π+arcsin(4−2​+10​​)+2πn
在两边乘以 222x​=2π+2arcsin(4−2​+10​​)+2⋅2πn
化简
22x​=2π+2arcsin(4−2​+10​​)+2⋅2πn
化简 22x​:x
22x​
数字相除:22​=1=x
化简 2π+2arcsin(4−2​+10​​)+2⋅2πn:2π+2arcsin(4−2​+10​​)+4πn
2π+2arcsin(4−2​+10​​)+2⋅2πn
数字相乘:2⋅2=4=2π+2arcsin(410​−2​​)+4πn
x=2π+2arcsin(4−2​+10​​)+4πn
x=2π+2arcsin(4−2​+10​​)+4πn
x=2π+2arcsin(4−2​+10​​)+4πn
2x​=arcsin(4−2​+10​​)+2πn:x=2arcsin(4−2​+10​​)+4πn
2x​=arcsin(4−2​+10​​)+2πn
在两边乘以 2
2x​=arcsin(4−2​+10​​)+2πn
在两边乘以 222x​=2arcsin(4−2​+10​​)+2⋅2πn
化简
22x​=2arcsin(4−2​+10​​)+2⋅2πn
化简 22x​:x
22x​
数字相除:22​=1=x
化简 2arcsin(4−2​+10​​)+2⋅2πn:2arcsin(4−2​+10​​)+4πn
2arcsin(4−2​+10​​)+2⋅2πn
数字相乘:2⋅2=4=2arcsin(410​−2​​)+4πn
x=2arcsin(4−2​+10​​)+4πn
x=2arcsin(4−2​+10​​)+4πn
x=2arcsin(4−2​+10​​)+4πn
2x​=π−arcsin(4−2​+10​​)+2πn:x=2π−2arcsin(4−2​+10​​)+4πn
2x​=π−arcsin(4−2​+10​​)+2πn
在两边乘以 2
2x​=π−arcsin(4−2​+10​​)+2πn
在两边乘以 222x​=2π−2arcsin(4−2​+10​​)+2⋅2πn
化简
22x​=2π−2arcsin(4−2​+10​​)+2⋅2πn
化简 22x​:x
22x​
数字相除:22​=1=x
化简 2π−2arcsin(4−2​+10​​)+2⋅2πn:2π−2arcsin(4−2​+10​​)+4πn
2π−2arcsin(4−2​+10​​)+2⋅2πn
数字相乘:2⋅2=4=2π−2arcsin(410​−2​​)+4πn
x=2π−2arcsin(4−2​+10​​)+4πn
x=2π−2arcsin(4−2​+10​​)+4πn
x=2π−2arcsin(4−2​+10​​)+4πn
x=−2arcsin(410​−2​​)+4πn,x=2π+2arcsin(4−2​+10​​)+4πn,x=2arcsin(4−2​+10​​)+4πn,x=2π−2arcsin(4−2​+10​​)+4πn
以小数形式表示解x=−2⋅0.45227…+4πn,x=2π+2⋅0.45227…+4πn,x=2⋅0.45227…+4πn,x=2π−2⋅0.45227…+4πn

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tan(a)=0.78sin(x)-4csc(x)=06cos^2(x)+5sin(x)-2=0(tan^2(b)+1)/(tan(b))=csc^2(b)solvefor x,r+s+6t=cos(2x+y)
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