解答
cos(x)+cos(2x)+cos(3x)=0
解答
x=32π+2πn,x=34π+2πn,x=43π+2πn,x=45π+2πn,x=4π+2πn,x=47π+2πn
+1
度数
x=120∘+360∘n,x=240∘+360∘n,x=135∘+360∘n,x=225∘+360∘n,x=45∘+360∘n,x=315∘+360∘n求解步骤
cos(x)+cos(2x)+cos(3x)=0
使用三角恒等式改写
cos(2x)+cos(3x)+cos(x)
使用倍角公式: cos(2x)=2cos2(x)−1=2cos2(x)−1+cos(3x)+cos(x)
cos(3x)=4cos3(x)−3cos(x)
cos(3x)
使用三角恒等式改写
cos(3x)
改写为=cos(2x+x)
使用角和恒等式: cos(s+t)=cos(s)cos(t)−sin(s)sin(t)=cos(2x)cos(x)−sin(2x)sin(x)
使用倍角公式: sin(2x)=2sin(x)cos(x)=cos(2x)cos(x)−2sin(x)cos(x)sin(x)
化简 cos(2x)cos(x)−2sin(x)cos(x)sin(x):cos(x)cos(2x)−2sin2(x)cos(x)
cos(2x)cos(x)−2sin(x)cos(x)sin(x)
2sin(x)cos(x)sin(x)=2sin2(x)cos(x)
2sin(x)cos(x)sin(x)
使用指数法则: ab⋅ac=ab+csin(x)sin(x)=sin1+1(x)=2cos(x)sin1+1(x)
数字相加:1+1=2=2cos(x)sin2(x)
=cos(x)cos(2x)−2sin2(x)cos(x)
=cos(x)cos(2x)−2sin2(x)cos(x)
=cos(x)cos(2x)−2sin2(x)cos(x)
使用倍角公式: cos(2x)=2cos2(x)−1=(2cos2(x)−1)cos(x)−2sin2(x)cos(x)
使用毕达哥拉斯恒等式: cos2(x)+sin2(x)=1sin2(x)=1−cos2(x)=(2cos2(x)−1)cos(x)−2(1−cos2(x))cos(x)
乘开 (2cos2(x)−1)cos(x)−2(1−cos2(x))cos(x):4cos3(x)−3cos(x)
(2cos2(x)−1)cos(x)−2(1−cos2(x))cos(x)
=cos(x)(2cos2(x)−1)−2cos(x)(1−cos2(x))
乘开 cos(x)(2cos2(x)−1):2cos3(x)−cos(x)
cos(x)(2cos2(x)−1)
使用分配律: a(b−c)=ab−aca=cos(x),b=2cos2(x),c=1=cos(x)2cos2(x)−cos(x)1
=2cos2(x)cos(x)−1cos(x)
化简 2cos2(x)cos(x)−1⋅cos(x):2cos3(x)−cos(x)
2cos2(x)cos(x)−1cos(x)
2cos2(x)cos(x)=2cos3(x)
2cos2(x)cos(x)
使用指数法则: ab⋅ac=ab+ccos2(x)cos(x)=cos2+1(x)=2cos2+1(x)
数字相加:2+1=3=2cos3(x)
1⋅cos(x)=cos(x)
1cos(x)
乘以:1⋅cos(x)=cos(x)=cos(x)
=2cos3(x)−cos(x)
=2cos3(x)−cos(x)
=2cos3(x)−cos(x)−2(1−cos2(x))cos(x)
乘开 −2cos(x)(1−cos2(x)):−2cos(x)+2cos3(x)
−2cos(x)(1−cos2(x))
使用分配律: a(b−c)=ab−aca=−2cos(x),b=1,c=cos2(x)=−2cos(x)1−(−2cos(x))cos2(x)
使用加减运算法则−(−a)=a=−2⋅1cos(x)+2cos2(x)cos(x)
化简 −2⋅1⋅cos(x)+2cos2(x)cos(x):−2cos(x)+2cos3(x)
−2⋅1cos(x)+2cos2(x)cos(x)
2⋅1⋅cos(x)=2cos(x)
2⋅1cos(x)
数字相乘:2⋅1=2=2cos(x)
2cos2(x)cos(x)=2cos3(x)
2cos2(x)cos(x)
使用指数法则: ab⋅ac=ab+ccos2(x)cos(x)=cos2+1(x)=2cos2+1(x)
数字相加:2+1=3=2cos3(x)
=−2cos(x)+2cos3(x)
=−2cos(x)+2cos3(x)
=2cos3(x)−cos(x)−2cos(x)+2cos3(x)
化简 2cos3(x)−cos(x)−2cos(x)+2cos3(x):4cos3(x)−3cos(x)
2cos3(x)−cos(x)−2cos(x)+2cos3(x)
对同类项分组=2cos3(x)+2cos3(x)−cos(x)−2cos(x)
同类项相加:2cos3(x)+2cos3(x)=4cos3(x)=4cos3(x)−cos(x)−2cos(x)
同类项相加:−cos(x)−2cos(x)=−3cos(x)=4cos3(x)−3cos(x)
=4cos3(x)−3cos(x)
=4cos3(x)−3cos(x)
=−1+4cos3(x)−3cos(x)+cos(x)+2cos2(x)
化简=−1+4cos3(x)−2cos(x)+2cos2(x)
−1−2cos(x)+2cos2(x)+4cos3(x)=0
用替代法求解
−1−2cos(x)+2cos2(x)+4cos3(x)=0
令:cos(x)=u−1−2u+2u2+4u3=0
−1−2u+2u2+4u3=0:u=−21,u=−22,u=22
−1−2u+2u2+4u3=0
改写成标准形式 anxn+…+a1x+a0=04u3+2u2−2u−1=0
因式分解 4u3+2u2−2u−1:(2u+1)(2u+1)(2u−1)
4u3+2u2−2u−1
=(4u3+2u2)+(−2u−1)
从 −2u−1 分解出因式 −1:−(2u+1)
−2u−1
因式分解出通项 −1=−(2u+1)
从 4u3+2u2 分解出因式 2u2:2u2(2u+1)
4u3+2u2
使用指数法则: ab+c=abacu3=uu2=4uu2+2u2
将 4 改写为 2⋅2=2⋅2uu2+2u2
因式分解出通项 2u2=2u2(2u+1)
=−(2u+1)+2u2(2u+1)
因式分解出通项 2u+1=(2u+1)(2u2−1)
分解 2u2−1:(2u+1)(2u−1)
2u2−1
将 2u2−1 改写为 (2u)2−12
2u2−1
使用根式运算法则: a=(a)22=(2)2=(2)2u2−1
将 1 改写为 12=(2)2u2−12
使用指数法则: ambm=(ab)m(2)2u2=(2u)2=(2u)2−12
=(2u)2−12
使用平方差公式: x2−y2=(x+y)(x−y)(2u)2−12=(2u+1)(2u−1)=(2u+1)(2u−1)
=(2u+1)(2u+1)(2u−1)
(2u+1)(2u+1)(2u−1)=0
使用零因数法则: If ab=0then a=0or b=02u+1=0or2u+1=0or2u−1=0
解 2u+1=0:u=−21
2u+1=0
将 1到右边
2u+1=0
两边减去 12u+1−1=0−1
化简2u=−1
2u=−1
两边除以 2
2u=−1
两边除以 222u=2−1
化简u=−21
u=−21
解 2u+1=0:u=−22
2u+1=0
将 1到右边
2u+1=0
两边减去 12u+1−1=0−1
化简2u=−1
2u=−1
两边除以 2
2u=−1
两边除以 222u=2−1
化简
22u=2−1
化简 22u:u
22u
约分:2=u
化简 2−1:−22
2−1
使用分式法则: b−a=−ba=−21
−21有理化:−22
−21
乘以共轭根式 22=−221⋅2
1⋅2=2
22=2
22
使用根式运算法则: aa=a22=2=2
=−22
=−22
u=−22
u=−22
u=−22
解 2u−1=0:u=22
2u−1=0
将 1到右边
2u−1=0
两边加上 12u−1+1=0+1
化简2u=1
2u=1
两边除以 2
2u=1
两边除以 222u=21
化简
22u=21
化简 22u:u
22u
约分:2=u
化简 21:22
21
乘以共轭根式 22=221⋅2
1⋅2=2
22=2
22
使用根式运算法则: aa=a22=2=2
=22
u=22
u=22
u=22
解为u=−21,u=−22,u=22
u=cos(x)代回cos(x)=−21,cos(x)=−22,cos(x)=22
cos(x)=−21,cos(x)=−22,cos(x)=22
cos(x)=−21:x=32π+2πn,x=34π+2πn
cos(x)=−21
cos(x)=−21的通解
cos(x) 周期表(周期为 2πn):
x06π4π3π2π32π43π65πcos(x)12322210−21−22−23xπ67π45π34π23π35π47π611πcos(x)−1−23−22−210212223
x=32π+2πn,x=34π+2πn
x=32π+2πn,x=34π+2πn
cos(x)=−22:x=43π+2πn,x=45π+2πn
cos(x)=−22
cos(x)=−22的通解
cos(x) 周期表(周期为 2πn):
x06π4π3π2π32π43π65πcos(x)12322210−21−22−23xπ67π45π34π23π35π47π611πcos(x)−1−23−22−210212223
x=43π+2πn,x=45π+2πn
x=43π+2πn,x=45π+2πn
cos(x)=22:x=4π+2πn,x=47π+2πn
cos(x)=22
cos(x)=22的通解
cos(x) 周期表(周期为 2πn):
x06π4π3π2π32π43π65πcos(x)12322210−21−22−23xπ67π45π34π23π35π47π611πcos(x)−1−23−22−210212223
x=4π+2πn,x=47π+2πn
x=4π+2πn,x=47π+2πn
合并所有解x=32π+2πn,x=34π+2πn,x=43π+2πn,x=45π+2πn,x=4π+2πn,x=47π+2πn