解
73500=130000⋅sin(x)+0.15⋅130000⋅cos(x)
解
x=2.39936…+2πn,x=0.44444…+2πn
+1
度
x=137.47362…∘+360∘n,x=25.46484…∘+360∘n解答ステップ
73500=130000sin(x)+0.15⋅130000cos(x)
両辺から0.15130000cos(x)を引く130000sin(x)=73500−19500cos(x)
両辺を2乗する(130000sin(x))2=(73500−19500cos(x))2
両辺から(73500−19500cos(x))2を引く1300002sin2(x)−735002+2866500000cos(x)−380250000cos2(x)=0
三角関数の公式を使用して書き換える
−735002+1300002sin2(x)+2866500000cos(x)−380250000cos2(x)
ピタゴラスの公式を使用する: cos2(x)+sin2(x)=1sin2(x)=1−cos2(x)=−735002+1300002(1−cos2(x))+2866500000cos(x)−380250000cos2(x)
−735002+(1−cos2(x))⋅1300002+2866500000cos(x)−380250000cos2(x)=0
置換で解く
−735002+(1−cos2(x))⋅1300002+2866500000cos(x)−380250000cos2(x)=0
仮定:cos(x)=u−735002+(1−u2)⋅1300002+2866500000u−380250000u2=0
−735002+(1−u2)⋅1300002+2866500000u−380250000u2=0:u=2(−1300002−380250000)−2866500000+28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000,u=−2(−1300002−380250000)1300004⋅4+28665000002+1300002⋅1521000000−514⋅59833073664−735002⋅1521000000+2866500000
−735002+(1−u2)⋅1300002+2866500000u−380250000u2=0
拡張 −735002+(1−u2)⋅1300002+2866500000u−380250000u2:−735002+1300002−1300002u2+2866500000u−380250000u2
−735002+(1−u2)⋅1300002+2866500000u−380250000u2
=−735002+1300002(1−u2)+2866500000u−380250000u2
拡張 1300002(1−u2):1300002−1300002u2
1300002(1−u2)
分配法則を適用する: a(b−c)=ab−aca=1300002,b=1,c=u2=1300002⋅1−1300002u2
乗算:1300002⋅1=1300002=1300002−1300002u2
=−735002+1300002−1300002u2+2866500000u−380250000u2
−735002+1300002−1300002u2+2866500000u−380250000u2=0
標準的な形式で書く ax2+bx+c=0−(1300002+380250000)u2+2866500000u−735002+1300002=0
解くとthe二次式
−(1300002+380250000)u2+2866500000u−735002+1300002=0
二次Equationの公式:
次の場合: a=−1300002−380250000,b=2866500000,c=−735002+1300002u1,2=2(−1300002−380250000)−2866500000±28665000002−4(−1300002−380250000)(−735002+1300002)
u1,2=2(−1300002−380250000)−2866500000±28665000002−4(−1300002−380250000)(−735002+1300002)
28665000002−4(−1300002−380250000)(−735002+1300002)=28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000
28665000002−4(−1300002−380250000)(−735002+1300002)
拡張 28665000002−4(−1300002−380250000)(−735002+1300002):28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000
28665000002−4(−1300002−380250000)(−735002+1300002)
拡張 −4(−1300002−380250000)(−735002+1300002):−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000
拡張 (−1300002−380250000)(−735002+1300002):514⋅14958268416−1300004+735002⋅380250000−1300002⋅380250000
(−1300002−380250000)(−735002+1300002)
FOIL メソッドを適用する: (a+b)(c+d)=ac+ad+bc+bda=−1300002,b=−380250000,c=−735002,d=1300002=(−1300002)(−735002)+(−1300002)⋅1300002+(−380250000)(−735002)+(−380250000)⋅1300002
マイナス・プラスの規則を適用する(−a)(−b)=ab,+(−a)=−a=1300002⋅735002−1300002⋅1300002+735002⋅380250000−1300002⋅380250000
簡素化 1300002⋅735002−1300002⋅1300002+735002⋅380250000−1300002⋅380250000:514⋅14958268416−1300004+735002⋅380250000−1300002⋅380250000
1300002⋅735002−1300002⋅1300002+735002⋅380250000−1300002⋅380250000
1300002⋅735002=514⋅14958268416
1300002⋅735002
整数を因数分解する 130000=24⋅54⋅13=(24⋅54⋅13)2⋅735002
指数の規則を適用する: (ab)c=acbc(24⋅54⋅13)2=(24)2(54)2⋅132=(24)2(54)2⋅132⋅735002
指数の規則を適用する: (ab)c=abc(24)2=24⋅2,(54)2=54⋅2=24⋅2⋅54⋅2⋅132⋅735002
改良=28⋅58⋅132⋅735002
整数を因数分解する 73500=53⋅22⋅147=28⋅58⋅132(22⋅53⋅147)2
指数の規則を適用する: (ab)c=acbc(22⋅53⋅147)2=(22)2(53)2⋅1472=28⋅58⋅132(22)2(53)2⋅1472
指数の規則を適用する: (ab)c=abc(22)2=22⋅2,(53)2=53⋅2=28⋅58⋅132⋅22⋅2⋅53⋅2⋅1472
改良=28⋅58⋅132⋅24⋅56⋅1472
指数の規則を適用する: ab⋅ac=ab+c28⋅24=28+4=58⋅132⋅28+4⋅56⋅1472
数を足す:8+4=12=58⋅132⋅212⋅56⋅1472
指数の規則を適用する: ab⋅ac=ab+c58⋅56=58+6=132⋅212⋅58+6⋅1472
数を足す:8+6=14=132⋅212⋅514⋅1472
132=169=514⋅212⋅1472⋅169
212=4096=514⋅1472⋅169⋅4096
1472=21609=514⋅169⋅4096⋅21609
数を乗じる:169⋅4096⋅21609=14958268416=514⋅14958268416
1300002⋅1300002=1300004
1300002⋅1300002
指数の規則を適用する: ab⋅ac=ab+c1300002⋅1300002=1300002+2=1300002+2
数を足す:2+2=4=1300004
=514⋅14958268416−1300004+735002⋅380250000−1300002⋅380250000
=514⋅14958268416−1300004+735002⋅380250000−1300002⋅380250000
=−4(514⋅14958268416−1300004+735002⋅380250000−1300002⋅380250000)
拡張 −4(514⋅14958268416−1300004+735002⋅380250000−1300002⋅380250000):−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000
−4(514⋅14958268416−1300004+735002⋅380250000−1300002⋅380250000)
括弧を分配する=(−4)⋅514⋅14958268416+(−4)(−1300004)+(−4)⋅735002⋅380250000+(−4)(−1300002⋅380250000)
マイナス・プラスの規則を適用する+(−a)=−a,(−a)(−b)=ab=−514⋅4⋅14958268416+1300004⋅4−735002⋅4⋅380250000+1300002⋅4⋅380250000
簡素化 −514⋅4⋅14958268416+1300004⋅4−735002⋅4⋅380250000+1300002⋅4⋅380250000:−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000
−514⋅4⋅14958268416+1300004⋅4−735002⋅4⋅380250000+1300002⋅4⋅380250000
数を乗じる:4⋅14958268416=59833073664=−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅4⋅380250000+1300002⋅4⋅380250000
数を乗じる:4⋅380250000=1521000000=−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000
=−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000
=−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000
=28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000
=28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000
u1,2=2(−1300002−380250000)−2866500000±28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000
解を分離するu1=2(−1300002−380250000)−2866500000+28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000,u2=2(−1300002−380250000)−2866500000−28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000
u=2(−1300002−380250000)−2866500000+28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000
u=2(−1300002−380250000)−2866500000−28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000:−2(−1300002−380250000)1300004⋅4+28665000002+1300002⋅1521000000−514⋅59833073664−735002⋅1521000000+2866500000
2(−1300002−380250000)−2866500000−28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000
分数の規則を適用する: −b−a=ba−2866500000−28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000=−(1300004⋅4+28665000002+1300002⋅1521000000−514⋅59833073664−735002⋅1521000000+2866500000)=−2(−1300002−380250000)1300004⋅4+28665000002+1300002⋅1521000000−514⋅59833073664−735002⋅1521000000+2866500000
分数の規則を適用する: −ba=−ba=−2(−1300002−380250000)1300004⋅4+28665000002+1300002⋅1521000000−514⋅59833073664−735002⋅1521000000+2866500000
二次equationの解:u=2(−1300002−380250000)−2866500000+28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000,u=−2(−1300002−380250000)1300004⋅4+28665000002+1300002⋅1521000000−514⋅59833073664−735002⋅1521000000+2866500000
代用を戻す u=cos(x)cos(x)=2(−1300002−380250000)−2866500000+28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000,cos(x)=−2(−1300002−380250000)1300004⋅4+28665000002+1300002⋅1521000000−514⋅59833073664−735002⋅1521000000+2866500000
cos(x)=2(−1300002−380250000)−2866500000+28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000,cos(x)=−2(−1300002−380250000)1300004⋅4+28665000002+1300002⋅1521000000−514⋅59833073664−735002⋅1521000000+2866500000
cos(x)=2(−1300002−380250000)−2866500000+28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000:x=arccos(2(−1300002−380250000)−2866500000+28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000)+2πn,x=−arccos(2(−1300002−380250000)−2866500000+28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000)+2πn
cos(x)=2(−1300002−380250000)−2866500000+28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000
三角関数の逆数プロパティを適用する
cos(x)=2(−1300002−380250000)−2866500000+28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000
以下の一般解 cos(x)=2(−1300002−380250000)−2866500000+28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000cos(x)=−a⇒x=arccos(−a)+2πn,x=−arccos(−a)+2πnx=arccos(2(−1300002−380250000)−2866500000+28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000)+2πn,x=−arccos(2(−1300002−380250000)−2866500000+28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000)+2πn
x=arccos(2(−1300002−380250000)−2866500000+28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000)+2πn,x=−arccos(2(−1300002−380250000)−2866500000+28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000)+2πn
cos(x)=−2(−1300002−380250000)1300004⋅4+28665000002+1300002⋅1521000000−514⋅59833073664−735002⋅1521000000+2866500000:x=arccos(−2(−1300002−380250000)1300004⋅4+28665000002+1300002⋅1521000000−514⋅59833073664−735002⋅1521000000+2866500000)+2πn,x=2π−arccos(−2(−1300002−380250000)1300004⋅4+28665000002+1300002⋅1521000000−514⋅59833073664−735002⋅1521000000+2866500000)+2πn
cos(x)=−2(−1300002−380250000)1300004⋅4+28665000002+1300002⋅1521000000−514⋅59833073664−735002⋅1521000000+2866500000
三角関数の逆数プロパティを適用する
cos(x)=−2(−1300002−380250000)1300004⋅4+28665000002+1300002⋅1521000000−514⋅59833073664−735002⋅1521000000+2866500000
以下の一般解 cos(x)=−2(−1300002−380250000)1300004⋅4+28665000002+1300002⋅1521000000−514⋅59833073664−735002⋅1521000000+2866500000cos(x)=a⇒x=arccos(a)+2πn,x=2π−arccos(a)+2πnx=arccos(−2(−1300002−380250000)1300004⋅4+28665000002+1300002⋅1521000000−514⋅59833073664−735002⋅1521000000+2866500000)+2πn,x=2π−arccos(−2(−1300002−380250000)1300004⋅4+28665000002+1300002⋅1521000000−514⋅59833073664−735002⋅1521000000+2866500000)+2πn
x=arccos(−2(−1300002−380250000)1300004⋅4+28665000002+1300002⋅1521000000−514⋅59833073664−735002⋅1521000000+2866500000)+2πn,x=2π−arccos(−2(−1300002−380250000)1300004⋅4+28665000002+1300002⋅1521000000−514⋅59833073664−735002⋅1521000000+2866500000)+2πn
すべての解を組み合わせるx=arccos(2(−1300002−380250000)−2866500000+28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000)+2πn,x=−arccos(2(−1300002−380250000)−2866500000+28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000)+2πn,x=arccos(−2(−1300002−380250000)1300004⋅4+28665000002+1300002⋅1521000000−514⋅59833073664−735002⋅1521000000+2866500000)+2πn,x=2π−arccos(−2(−1300002−380250000)1300004⋅4+28665000002+1300002⋅1521000000−514⋅59833073664−735002⋅1521000000+2866500000)+2πn
元のequationに当てはめて解を検算する
130000sin(x)+0.15130000cos(x)=73500 に当てはめて解を確認する
equationに一致しないものを削除する。
解答を確認する arccos(2(−1300002−380250000)−2866500000+28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000)+2πn:真
arccos(2(−1300002−380250000)−2866500000+28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000)+2πn
挿入 n=1arccos(2(−1300002−380250000)−2866500000+28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000)+2π1
130000sin(x)+0.15130000cos(x)=73500の挿入向けx=arccos(2(−1300002−380250000)−2866500000+28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000)+2π1130000sin(arccos(2(−1300002−380250000)−2866500000+28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000)+2π1)+0.15⋅130000cos(arccos(2(−1300002−380250000)−2866500000+28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000)+2π1)=73500
改良73500=73500
⇒真
解答を確認する −arccos(2(−1300002−380250000)−2866500000+28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000)+2πn:偽
−arccos(2(−1300002−380250000)−2866500000+28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000)+2πn
挿入 n=1−arccos(2(−1300002−380250000)−2866500000+28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000)+2π1
130000sin(x)+0.15130000cos(x)=73500の挿入向けx=−arccos(2(−1300002−380250000)−2866500000+28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000)+2π1130000sin(−arccos(2(−1300002−380250000)−2866500000+28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000)+2π1)+0.15⋅130000cos(−arccos(2(−1300002−380250000)−2866500000+28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000)+2π1)=73500
改良−102241.68342…=73500
⇒偽
解答を確認する arccos(−2(−1300002−380250000)1300004⋅4+28665000002+1300002⋅1521000000−514⋅59833073664−735002⋅1521000000+2866500000)+2πn:真
arccos(−2(−1300002−380250000)1300004⋅4+28665000002+1300002⋅1521000000−514⋅59833073664−735002⋅1521000000+2866500000)+2πn
挿入 n=1arccos(−2(−1300002−380250000)1300004⋅4+28665000002+1300002⋅1521000000−514⋅59833073664−735002⋅1521000000+2866500000)+2π1
130000sin(x)+0.15130000cos(x)=73500の挿入向けx=arccos(−2(−1300002−380250000)1300004⋅4+28665000002+1300002⋅1521000000−514⋅59833073664−735002⋅1521000000+2866500000)+2π1130000sin(arccos(−2(−1300002−380250000)1300004⋅4+28665000002+1300002⋅1521000000−514⋅59833073664−735002⋅1521000000+2866500000)+2π1)+0.15⋅130000cos(arccos(−2(−1300002−380250000)1300004⋅4+28665000002+1300002⋅1521000000−514⋅59833073664−735002⋅1521000000+2866500000)+2π1)=73500
改良73500=73500
⇒真
解答を確認する 2π−arccos(−2(−1300002−380250000)1300004⋅4+28665000002+1300002⋅1521000000−514⋅59833073664−735002⋅1521000000+2866500000)+2πn:偽
2π−arccos(−2(−1300002−380250000)1300004⋅4+28665000002+1300002⋅1521000000−514⋅59833073664−735002⋅1521000000+2866500000)+2πn
挿入 n=12π−arccos(−2(−1300002−380250000)1300004⋅4+28665000002+1300002⋅1521000000−514⋅59833073664−735002⋅1521000000+2866500000)+2π1
130000sin(x)+0.15130000cos(x)=73500の挿入向けx=2π−arccos(−2(−1300002−380250000)1300004⋅4+28665000002+1300002⋅1521000000−514⋅59833073664−735002⋅1521000000+2866500000)+2π1130000sin(2π−arccos(−2(−1300002−380250000)1300004⋅4+28665000002+1300002⋅1521000000−514⋅59833073664−735002⋅1521000000+2866500000)+2π1)+0.15⋅130000cos(2π−arccos(−2(−1300002−380250000)1300004⋅4+28665000002+1300002⋅1521000000−514⋅59833073664−735002⋅1521000000+2866500000)+2π1)=73500
改良−38288.87892…=73500
⇒偽
x=arccos(2(−1300002−380250000)−2866500000+28665000002−514⋅59833073664+1300004⋅4−735002⋅1521000000+1300002⋅1521000000)+2πn,x=arccos(−2(−1300002−380250000)1300004⋅4+28665000002+1300002⋅1521000000−514⋅59833073664−735002⋅1521000000+2866500000)+2πn
10進法形式で解を証明するx=2.39936…+2πn,x=0.44444…+2πn