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sqrt(2)sin(x)-sqrt(2)cos(x)=2

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解答

2​sin(x)−2​cos(x)=2

解答

x=43π​+2πn
+1
度数
x=135∘+360∘n
求解步骤
2​sin(x)−2​cos(x)=2
两边加上 2​cos(x)2​sin(x)=2+2​cos(x)
两边进行平方(2​sin(x))2=(2+2​cos(x))2
两边减去 (2+2​cos(x))22sin2(x)−4−42​cos(x)−2cos2(x)=0
使用三角恒等式改写
−4−2cos2(x)+2sin2(x)−4cos(x)2​
使用毕达哥拉斯恒等式: cos2(x)+sin2(x)=1sin2(x)=1−cos2(x)=−4−2cos2(x)+2(1−cos2(x))−4cos(x)2​
化简 −4−2cos2(x)+2(1−cos2(x))−4cos(x)2​:−4cos2(x)−42​cos(x)−2
−4−2cos2(x)+2(1−cos2(x))−4cos(x)2​
=−4−2cos2(x)+2(1−cos2(x))−42​cos(x)
乘开 2(1−cos2(x)):2−2cos2(x)
2(1−cos2(x))
使用分配律: a(b−c)=ab−aca=2,b=1,c=cos2(x)=2⋅1−2cos2(x)
数字相乘:2⋅1=2=2−2cos2(x)
=−4−2cos2(x)+2−2cos2(x)−4cos(x)2​
化简 −4−2cos2(x)+2−2cos2(x)−4cos(x)2​:−4cos2(x)−42​cos(x)−2
−4−2cos2(x)+2−2cos2(x)−4cos(x)2​
对同类项分组=−2cos2(x)−2cos2(x)−42​cos(x)−4+2
同类项相加:−2cos2(x)−2cos2(x)=−4cos2(x)=−4cos2(x)−42​cos(x)−4+2
数字相加/相减:−4+2=−2=−4cos2(x)−42​cos(x)−2
=−4cos2(x)−42​cos(x)−2
=−4cos2(x)−42​cos(x)−2
−2−4cos2(x)−4cos(x)2​=0
用替代法求解
−2−4cos2(x)−4cos(x)2​=0
令:cos(x)=u−2−4u2−4u2​=0
−2−4u2−4u2​=0:u=−22​​
−2−4u2−4u2​=0
改写成标准形式 ax2+bx+c=0−4u2−42​u−2=0
使用求根公式求解
−4u2−42​u−2=0
二次方程求根公式:
若 a=−4,b=−42​,c=−2u1,2​=2(−4)−(−42​)±(−42​)2−4(−4)(−2)​​
u1,2​=2(−4)−(−42​)±(−42​)2−4(−4)(−2)​​
(−42​)2−4(−4)(−2)=0
(−42​)2−4(−4)(−2)
使用法则 −(−a)=a=(−42​)2−4⋅4⋅2
(−42​)2=42⋅2
(−42​)2
使用指数法则: (−a)n=an,若 n 是偶数(−42​)2=(42​)2=(42​)2
使用指数法则: (a⋅b)n=anbn=42(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
=42⋅2
4⋅4⋅2=32
4⋅4⋅2
数字相乘:4⋅4⋅2=32=32
=42⋅2−32
42⋅2=32
42⋅2
42=16=16⋅2
数字相乘:16⋅2=32=32
=32−32
数字相减:32−32=0=0
u1,2​=2(−4)−(−42​)±0​​
u=2(−4)−(−42​)​
2(−4)−(−42​)​=−22​​
2(−4)−(−42​)​
去除括号: (−a)=−a,−(−a)=a=−2⋅442​​
数字相乘:2⋅4=8=−842​​
使用分式法则: −ba​=−ba​=−842​​
约分:4=−22​​
u=−22​​
二次方程组的解是:u=−22​​
u=cos(x)代回cos(x)=−22​​
cos(x)=−22​​
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):
x06π​4π​3π​2π​32π​43π​65π​​cos(x)123​​22​​21​0−21​−22​​−23​​​xπ67π​45π​34π​23π​35π​47π​611π​​cos(x)−1−23​​−22​​−21​021​22​​23​​​​
x=43π​+2πn,x=45π​+2πn
x=43π​+2πn,x=45π​+2πn
合并所有解x=43π​+2πn,x=45π​+2πn
将解代入原方程进行验证
将它们代入 2​sin(x)−2​cos(x)=2检验解是否符合
去除与方程不符的解。
检验 43π​+2πn的解:真
43π​+2πn
代入 n=143π​+2π1
对于 2​sin(x)−2​cos(x)=2代入x=43π​+2π12​sin(43π​+2π1)−2​cos(43π​+2π1)=2
整理后得2=2
⇒真
检验 45π​+2πn的解:假
45π​+2πn
代入 n=145π​+2π1
对于 2​sin(x)−2​cos(x)=2代入x=45π​+2π12​sin(45π​+2π1)−2​cos(45π​+2π1)=2
整理后得0=2
⇒假
x=43π​+2πn

作图

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流行的例子

tan(x)= 9/12tan(x)=129​cos(x)= 24/25cos(x)=2524​2(tan(θ)+3)=5+tan(θ),0<= θ<2pi2(tan(θ)+3)=5+tan(θ),0≤θ<2πcos(3x)=cos(2x)cos(x)cos(3x)=cos(2x)cos(x)3cos^2(x)+sin^2(x)+5sin(x)=03cos2(x)+sin2(x)+5sin(x)=0
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