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=2xsin2(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):(2sin(u)+cos(2u))(2sin(u)−cos(2u))
−cos2(2u)+2sin2(u)
将 2sin2(u)−cos2(2u) 改写为 (2sin(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)=(2sin(u))2=(2sin(u))2−cos2(2u)
=(2sin(u))2−cos2(2u)
使用平方差公式: x2−y2=(x+y)(x−y)(2sin(u))2−cos2(2u)=(2sin(u)+cos(2u))(2sin(u)−cos(2u))=(2sin(u)+cos(2u))(2sin(u)−cos(2u))
(2sin(u)+cos(2u))(2sin(u)−cos(2u))=0
分别求解每个部分2sin(u)+cos(2u)=0or2sin(u)−cos(2u)=0
2sin(u)+cos(2u)=0:u=arcsin(−4−2+10)+2πn,u=π+arcsin(4−2+10)+2πn
2sin(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)+2sin(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+2u+1=0
使用求根公式求解
−2u2+2u+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
2sin(u)−cos(2u)=0:u=arcsin(4−2+10)+2πn,u=π−arcsin(4−2+10)+2πn
2sin(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))+2sin(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)+2sin(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+2u−1=0
使用求根公式求解
2u2+2u−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