해법
2csc2(x)=1+cos(x)
해법
솔루션없음x∈R
솔루션 단계
2csc2(x)=1+cos(x)
빼다 1+cos(x) 양쪽에서2csc2(x)−1−cos(x)=0
삼각성을 사용하여 다시 쓰기
−1−cos(x)+2csc2(x)
기본 삼각형 항등식 사용: csc(x)=sin(x)1=−1−cos(x)+2(sin(x)1)2
2(sin(x)1)2=sin2(x)2
2(sin(x)1)2
(sin(x)1)2=sin2(x)1
(sin(x)1)2
지수 규칙 적용: (ba)c=bcac=sin2(x)12
규칙 적용 1a=112=1=sin2(x)1
=2⋅sin2(x)1
다중 분수: a⋅cb=ca⋅b=sin2(x)1⋅2
숫자를 곱하시오: 1⋅2=2=sin2(x)2
=−1−cos(x)+sin2(x)2
피타고라스 정체성 사용: cos2(x)+sin2(x)=1sin2(x)=1−cos2(x)=−1−cos(x)+1−cos2(x)2
−1−cos(x)+1−cos2(x)2=0
대체로 해결
−1−cos(x)+1−cos2(x)2=0
하게: cos(x)=u−1−u+1−u22=0
−1−u+1−u22=0:u≈−1.83928…
−1−u+1−u22=0
양쪽을 곱한 값 1−u2
−1−u+1−u22=0
양쪽을 곱한 값 1−u2−1⋅(1−u2)−u(1−u2)+1−u22(1−u2)=0⋅(1−u2)
단순화
−1⋅(1−u2)−u(1−u2)+1−u22(1−u2)=0⋅(1−u2)
−1⋅(1−u2)간소화하다 :−(1−u2)
−1⋅(1−u2)
곱하다: 1⋅(1−u2)=(1−u2)=−(−u2+1)
1−u22(1−u2)간소화하다 :2
1−u22(1−u2)
다중 분수: a⋅cb=ca⋅b=1−u22(1−u2)
공통 요인 취소: 1−u2=2
0⋅(1−u2)간소화하다 :0
0⋅(1−u2)
규칙 적용 0⋅a=0=0
−(1−u2)−u(1−u2)+2=0
−(1−u2)−u(1−u2)+2=0
−(1−u2)−u(1−u2)+2=0
−(1−u2)−u(1−u2)+2=0해결 :u≈−1.83928…
−(1−u2)−u(1−u2)+2=0
−(1−u2)−u(1−u2)+2 확장 :u3+u2−u+1
−(1−u2)−u(1−u2)+2
−(1−u2):−1+u2
−(1−u2)
괄호 배포=−(1)−(−u2)
마이너스 플러스 규칙 적용−(−a)=a,−(a)=−a=−1+u2
=−1+u2−u(1−u2)+2
−u(1−u2)확대한다:−u+u3
−u(1−u2)
분배 법칙 적용: a(b−c)=ab−aca=−u,b=1,c=u2=−u⋅1−(−u)u2
마이너스 플러스 규칙 적용−(−a)=a=−1⋅u+u2u
−1⋅u+u2u단순화하세요:−u+u3
−1⋅u+u2u
1⋅u=u
1⋅u
곱하다: 1⋅u=u=u
u2u=u3
u2u
지수 규칙 적용: ab⋅ac=ab+cu2u=u2+1=u2+1
숫자 추가: 2+1=3=u3
=−u+u3
=−u+u3
=−1+u2−u+u3+2
−1+u2−u+u3+2단순화하세요:u3+u2−u+1
−1+u2−u+u3+2
집단적 용어=u3+u2−u−1+2
숫자 더하기/ 빼기: −1+2=1=u3+u2−u+1
=u3+u2−u+1
u3+u2−u+1=0
다음을 위한 하나의 솔루션 찾기 u3+u2−u+1=0 뉴턴-랩슨을 이용하여:u≈−1.83928…
u3+u2−u+1=0
뉴턴-랩슨 근사 정의
f(u)=u3+u2−u+1
f′(u)찾다 :3u2+2u−1
dud(u3+u2−u+1)
합계/차이 규칙 적용: (f±g)′=f′±g′=dud(u3)+dud(u2)−dudu+dud(1)
dud(u3)=3u2
dud(u3)
전원 규칙을 적용합니다: dxd(xa)=a⋅xa−1=3u3−1
단순화=3u2
dud(u2)=2u
dud(u2)
전원 규칙을 적용합니다: dxd(xa)=a⋅xa−1=2u2−1
단순화=2u
dudu=1
dudu
공통 도함수 적용: dudu=1=1
dud(1)=0
dud(1)
상수의 도함수: dxd(a)=0=0
=3u2+2u−1+0
단순화=3u2+2u−1
렛 u0=−4계산하다 un+1 까지 Δun+1<0.000001
u1=−2.89743…:Δu1=1.10256…
f(u0)=(−4)3+(−4)2−(−4)+1=−43f′(u0)=3(−4)2+2(−4)−1=39u1=−2.89743…
Δu1=∣−2.89743…−(−4)∣=1.10256…Δu1=1.10256…
u2=−2.24319…:Δu2=0.65423…
f(u1)=(−2.89743…)3+(−2.89743…)2−(−2.89743…)+1=−12.03179…f′(u1)=3(−2.89743…)2+2(−2.89743…)−1=18.39053…u2=−2.24319…
Δu2=∣−2.24319…−(−2.89743…)∣=0.65423…Δu2=0.65423…
u3=−1.92970…:Δu3=0.31349…
f(u2)=(−2.24319…)3+(−2.24319…)2−(−2.24319…)+1=−3.01249…f′(u2)=3(−2.24319…)2+2(−2.24319…)−1=9.60940…u3=−1.92970…
Δu3=∣−1.92970…−(−2.24319…)∣=0.31349…Δu3=0.31349…
u4=−1.84537…:Δu4=0.08433…
f(u3)=(−1.92970…)3+(−1.92970…)2−(−1.92970…)+1=−0.53228…f′(u3)=3(−1.92970…)2+2(−1.92970…)−1=6.31186…u4=−1.84537…
Δu4=∣−1.84537…−(−1.92970…)∣=0.08433…Δu4=0.08433…
u5=−1.83931…:Δu5=0.00605…
f(u4)=(−1.84537…)3+(−1.84537…)2−(−1.84537…)+1=−0.03345…f′(u4)=3(−1.84537…)2+2(−1.84537…)−1=5.52545…u5=−1.83931…
Δu5=∣−1.83931…−(−1.84537…)∣=0.00605…Δu5=0.00605…
u6=−1.83928…:Δu6=0.00003…
f(u5)=(−1.83931…)3+(−1.83931…)2−(−1.83931…)+1=−0.00016…f′(u5)=3(−1.83931…)2+2(−1.83931…)−1=5.47062…u6=−1.83928…
Δu6=∣−1.83928…−(−1.83931…)∣=0.00003…Δu6=0.00003…
u7=−1.83928…:Δu7=7.61448E−10
f(u6)=(−1.83928…)3+(−1.83928…)2−(−1.83928…)+1=−4.16539E−9f′(u6)=3(−1.83928…)2+2(−1.83928…)−1=5.47035…u7=−1.83928…
Δu7=∣−1.83928…−(−1.83928…)∣=7.61448E−10Δu7=7.61448E−10
u≈−1.83928…
긴 나눗셈 적용:u+1.83928…u3+u2−u+1=u2−0.83928…u+0.54368…
u2−0.83928…u+0.54368…≈0
다음을 위한 하나의 솔루션 찾기 u2−0.83928…u+0.54368…=0 뉴턴-랩슨을 이용하여:솔루션 없음 u∈R
u2−0.83928…u+0.54368…=0
뉴턴-랩슨 근사 정의
f(u)=u2−0.83928…u+0.54368…
f′(u)찾다 :2u−0.83928…
dud(u2−0.83928…u+0.54368…)
합계/차이 규칙 적용: (f±g)′=f′±g′=dud(u2)−dud(0.83928…u)+dud(0.54368…)
dud(u2)=2u
dud(u2)
전원 규칙을 적용합니다: dxd(xa)=a⋅xa−1=2u2−1
단순화=2u
dud(0.83928…u)=0.83928…
dud(0.83928…u)
정수를 빼라: (a⋅f)′=a⋅f′=0.83928…dudu
공통 도함수 적용: dudu=1=0.83928…⋅1
단순화=0.83928…
dud(0.54368…)=0
dud(0.54368…)
상수의 도함수: dxd(a)=0=0
=2u−0.83928…+0
단순화=2u−0.83928…
렛 u0=1계산하다 un+1 까지 Δun+1<0.000001
u1=0.39312…:Δu1=0.60687…
f(u0)=12−0.83928…⋅1+0.54368…=0.70440…f′(u0)=2⋅1−0.83928…=1.16071…u1=0.39312…
Δu1=∣0.39312…−1∣=0.60687…Δu1=0.60687…
u2=7.33847…:Δu2=6.94534…
f(u1)=0.39312…2−0.83928…⋅0.39312…+0.54368…=0.36829…f′(u1)=2⋅0.39312…−0.83928…=−0.05302…u2=7.33847…
Δu2=∣7.33847…−0.39312…∣=6.94534…Δu2=6.94534…
u3=3.85249…:Δu3=3.48597…
f(u2)=7.33847…2−0.83928…⋅7.33847…+0.54368…=48.23776…f′(u2)=2⋅7.33847…−0.83928…=13.83765…u3=3.85249…
Δu3=∣3.85249…−7.33847…∣=3.48597…Δu3=3.48597…
u4=2.08252…:Δu4=1.76996…
f(u3)=3.85249…2−0.83928…⋅3.85249…+0.54368…=12.15204…f′(u3)=2⋅3.85249…−0.83928…=6.86569…u4=2.08252…
Δu4=∣2.08252…−3.85249…∣=1.76996…Δu4=1.76996…
u5=1.14055…:Δu5=0.94196…
f(u4)=2.08252…2−0.83928…⋅2.08252…+0.54368…=3.13277…f′(u4)=2⋅2.08252…−0.83928…=3.32576…u5=1.14055…
Δu5=∣1.14055…−2.08252…∣=0.94196…Δu5=0.94196…
u6=0.52515…:Δu6=0.61540…
f(u5)=1.14055…2−0.83928…⋅1.14055…+0.54368…=0.88730…f′(u5)=2⋅1.14055…−0.83928…=1.44183…u6=0.52515…
Δu6=∣0.52515…−1.14055…∣=0.61540…Δu6=0.61540…
u7=−1.26953…:Δu7=1.79468…
f(u6)=0.52515…2−0.83928…⋅0.52515…+0.54368…=0.37872…f′(u6)=2⋅0.52515…−0.83928…=0.21102…u7=−1.26953…
Δu7=∣−1.26953…−0.52515…∣=1.79468…Δu7=1.79468…
u8=−0.31613…:Δu8=0.95339…
f(u7)=(−1.26953…)2−0.83928…(−1.26953…)+0.54368…=3.22089…f′(u7)=2(−1.26953…)−0.83928…=−3.37834…u8=−0.31613…
Δu8=∣−0.31613…−(−1.26953…)∣=0.95339…Δu8=0.95339…
u9=0.30154…:Δu9=0.61768…
f(u8)=(−0.31613…)2−0.83928…(−0.31613…)+0.54368…=0.90896…f′(u8)=2(−0.31613…)−0.83928…=−1.47156…u9=0.30154…
Δu9=∣0.30154…−(−0.31613…)∣=0.61768…Δu9=0.61768…
u10=1.91692…:Δu10=1.61537…
f(u9)=0.30154…2−0.83928…⋅0.30154…+0.54368…=0.38153…f′(u9)=2⋅0.30154…−0.83928…=−0.23619…u10=1.91692…
Δu10=∣1.91692…−0.30154…∣=1.61537…Δu10=1.61537…
u11=1.04552…:Δu11=0.87139…
f(u10)=1.91692…2−0.83928…⋅1.91692…+0.54368…=2.60942…f′(u10)=2⋅1.91692…−0.83928…=2.99455…u11=1.04552…
Δu11=∣1.04552…−1.91692…∣=0.87139…Δu11=0.87139…
u12=0.43893…:Δu12=0.60659…
f(u11)=1.04552…2−0.83928…⋅1.04552…+0.54368…=0.75932…f′(u11)=2⋅1.04552…−0.83928…=1.25177…u12=0.43893…
Δu12=∣0.43893…−1.04552…∣=0.60659…Δu12=0.60659…
u13=−9.09911…:Δu13=9.53804…
f(u12)=0.43893…2−0.83928…⋅0.43893…+0.54368…=0.36796…f′(u12)=2⋅0.43893…−0.83928…=0.03857…u13=−9.09911…
Δu13=∣−9.09911…−0.43893…∣=9.53804…Δu13=9.53804…
해결 방법을 찾을 수 없습니다
해결책은u≈−1.83928…
u≈−1.83928…
솔루션 확인
정의되지 않은 (특이점) 점 찾기:u=1,u=−1
의 분모를 취하라 −1−u+1−u22 그리고 0과 비교한다
1−u2=0해결 :u=1,u=−1
1−u2=0
1를 오른쪽으로 이동
1−u2=0
빼다 1 양쪽에서1−u2−1=0−1
단순화−u2=−1
−u2=−1
양쪽을 다음으로 나눕니다 −1
−u2=−1
양쪽을 다음으로 나눕니다 −1−1−u2=−1−1
단순화u2=1
u2=1
위해서 x2=f(a) 해결책은 x=f(a),−f(a)
u=1,u=−1
1=1
1
급진적인 규칙 적용: 1=1=1
−1=−1
−1
급진적인 규칙 적용: 1=11=1=−1
u=1,u=−1
다음 지점은 정의되지 않았습니다u=1,u=−1
정의되지 않은 점을 솔루션과 결합:
u≈−1.83928…
뒤로 대체 u=cos(x)cos(x)≈−1.83928…
cos(x)≈−1.83928…
cos(x)=−1.83928…:해결책 없음
cos(x)=−1.83928…
−1≤cos(x)≤1해결책없음
모든 솔루션 결합솔루션없음x∈R