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sec(4x)-sec(2x)=2

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解答

sec(4x)−sec(2x)=2

解答

x=2π​+πn,x=20.62831…​+πn,x=π−20.62831…​+πn,x=21.88495…​+πn,x=−21.88495…​+πn
+1
度数
x=90∘+180∘n,x=18∘+180∘n,x=162∘+180∘n,x=54∘+180∘n,x=−54∘+180∘n
求解步骤
sec(4x)−sec(2x)=2
两边减去 2sec(4x)−sec(2x)−2=0
使用三角恒等式改写
−2−sec(2x)+sec(4x)
使用基本三角恒等式: sec(x)=cos(x)1​=−2−cos(2x)1​+cos(4x)1​
cos(4x)=2cos2(2x)−1
cos(4x)
改写为=cos(2⋅2x)
使用倍角公式: cos(2x)=2cos2(x)−1cos(2⋅2x)=2cos2(2x)−1=2cos2(2x)−1
=−2−cos(2x)1​+2cos2(2x)−11​
−2+−1+2cos2(2x)1​−cos(2x)1​=0
用替代法求解
−2+−1+2cos2(2x)1​−cos(2x)1​=0
令:cos(2x)=u−2+−1+2u21​−u1​=0
−2+−1+2u21​−u1​=0:u=−1,u=41+5​​,u=41−5​​
−2+−1+2u21​−u1​=0
乘以最小公倍数
−2+−1+2u21​−u1​=0
找到 −1+2u2,u 的最小公倍数:u(2​u+1)(2​u−1)
−1+2u2,u
最小公倍数 (LCM)
因式分解表达式
分解 −1+2u2:(2​u+1)(2​u−1)
−1+2u2
将 2u2−1 改写为 (2​u)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=(2​u)2=(2​u)2−12
=(2​u)2−12
使用平方差公式: x2−y2=(x+y)(x−y)(2​u)2−12=(2​u+1)(2​u−1)=(2​u+1)(2​u−1)
计算出由出现在 (2​u+1)(2​u−1) 或 u中的因子组成的表达式=u(2​u+1)(2​u−1)
乘以最小公倍数=u(2​u+1)(2​u−1)−2u(2​u+1)(2​u−1)+−1+2u21​u(2​u+1)(2​u−1)−u1​u(2​u+1)(2​u−1)=0⋅u(2​u+1)(2​u−1)
化简
−2u(2​u+1)(2​u−1)+−1+2u21​u(2​u+1)(2​u−1)−u1​u(2​u+1)(2​u−1)=0⋅u(2​u+1)(2​u−1)
化简 −1+2u21​u(2​u+1)(2​u−1):u
−1+2u21​u(2​u+1)(2​u−1)
分式相乘: a⋅cb​=ca⋅b​=−1+2u21⋅u(2​u+1)(2​u−1)​
乘以:1⋅u=u=−1+2u2u(2​u+1)(2​u−1)​
分解 2u2−1:(2​u+1)(2​u−1)
2u2−1
将 2u2−1 改写为 (2​u)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=(2​u)2=(2​u)2−12
=(2​u)2−12
使用平方差公式: x2−y2=(x+y)(x−y)(2​u)2−12=(2​u+1)(2​u−1)=(2​u+1)(2​u−1)
=(2​u+1)(2​u−1)u(2​u+1)(2​u−1)​
消掉 (2​u+1)(2​u−1)u(2​u+1)(2​u−1)​:u
(2​u+1)(2​u−1)u(2​u+1)(2​u−1)​
约分:2​u+1=2​u−1u(2​u−1)​
约分:2​u−1=u
=u
化简 −u1​u(2​u+1)(2​u−1):−(2​u+1)(2​u−1)
−u1​u(2​u+1)(2​u−1)
分式相乘: a⋅cb​=ca⋅b​=−u1⋅u(2​u+1)(2​u−1)​
约分:u=−1⋅(2​u+1)(2​u−1)
乘以:1⋅(2​u+1)=(2​u+1)=−(2​u+1)(2​u−1)
化简 0⋅u(2​u+1)(2​u−1):0
0⋅u(2​u+1)(2​u−1)
使用法则 0⋅a=0=0
−2u(2​u+1)(2​u−1)+u−(2​u+1)(2​u−1)=0
−2u(2​u+1)(2​u−1)+u−(2​u+1)(2​u−1)=0
−2u(2​u+1)(2​u−1)+u−(2​u+1)(2​u−1)=0
解 −2u(2​u+1)(2​u−1)+u−(2​u+1)(2​u−1)=0:u=−1,u=41+5​​,u=41−5​​
−2u(2​u+1)(2​u−1)+u−(2​u+1)(2​u−1)=0
因式分解 −2u(2​u+1)(2​u−1)+u−(2​u+1)(2​u−1):−(u+1)(4u2−2u−1)
−2u(2​u+1)(2​u−1)+u−(2​u+1)(2​u−1)
乘开 −2u(2​u+1)(2​u−1)+u−(2​u+1)(2​u−1):−4u3+3u−2u2+1
−2u(2​u+1)(2​u−1)+u−(2​u+1)(2​u−1)
乘开 −2u(2​u+1)(2​u−1):−4u3+2u
乘开 (2​u+1)(2​u−1):2u2−1
(2​u+1)(2​u−1)
使用平方差公式: (a+b)(a−b)=a2−b2a=2​u,b=1=(2​u)2−12
化简 (2​u)2−12:2u2−1
(2​u)2−12
使用法则 1a=112=1=(2​u)2−1
(2​u)2=2u2
(2​u)2
使用指数法则: (a⋅b)n=anbn=(2​)2u2
(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
=2u2
=2u2−1
=2u2−1
=−2u(2u2−1)
乘开 −2u(2u2−1):−4u3+2u
−2u(2u2−1)
使用分配律: a(b−c)=ab−aca=−2u,b=2u2,c=1=−2u⋅2u2−(−2u)⋅1
使用加减运算法则−(−a)=a=−2⋅2u2u+2⋅1⋅u
化简 −2⋅2u2u+2⋅1⋅u:−4u3+2u
−2⋅2u2u+2⋅1⋅u
2⋅2u2u=4u3
2⋅2u2u
数字相乘:2⋅2=4=4u2u
使用指数法则: ab⋅ac=ab+cu2u=u2+1=4u2+1
数字相加:2+1=3=4u3
2⋅1⋅u=2u
2⋅1⋅u
数字相乘:2⋅1=2=2u
=−4u3+2u
=−4u3+2u
=−4u3+2u
=−4u3+2u+u−(2​u+1)(2​u−1)
乘开 −(2​u+1)(2​u−1):−2u2+1
乘开 (2​u+1)(2​u−1):2u2−1
(2​u+1)(2​u−1)
使用平方差公式: (a+b)(a−b)=a2−b2a=2​u,b=1=(2​u)2−12
化简 (2​u)2−12:2u2−1
(2​u)2−12
使用法则 1a=112=1=(2​u)2−1
(2​u)2=2u2
(2​u)2
使用指数法则: (a⋅b)n=anbn=(2​)2u2
(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
=2u2
=2u2−1
=2u2−1
=−(2u2−1)
打开括号=−(2u2)−(−1)
使用加减运算法则−(−a)=a,−(a)=−a=−2u2+1
=−4u3+2u+u−2u2+1
同类项相加:2u+u=3u=−4u3+3u−2u2+1
=−4u3+3u−2u2+1
分解 −4u3−2u2+3u+1:−(u+1)(4u2−2u−1)
−4u3−2u2+3u+1
因式分解出通项 −1=−(4u3+2u2−3u−1)
分解 4u3+2u2−3u−1:(u+1)(4u2−2u−1)
4u3+2u2−3u−1
使用有理根定理
a0​=1,an​=4
a0​的除数:1,an​的除数:1,2,4
因此,检验以下有理数:±1,2,41​
−11​ 是表达式的根,所以因式分解 u+1
=(u+1)u+14u3+2u2−3u−1​
u+14u3+2u2−3u−1​=4u2−2u−1
u+14u3+2u2−3u−1​
对 u+14u3+2u2−3u−1​做除法:u+14u3+2u2−3u−1​=4u2+u+1−2u2−3u−1​
将分子 4u3+2u2−3u−1 与除数 u+1
的首项系数相除:u4u3​=4u2
商=4u2
将 u+1 乘以 4u2:4u3+4u2将 4u3+2u2−3u−1 减去 4u3+4u2 得到新的余数余数=−2u2−3u−1
因此u+14u3+2u2−3u−1​=4u2+u+1−2u2−3u−1​
=4u2+u+1−2u2−3u−1​
对 u+1−2u2−3u−1​做除法:u+1−2u2−3u−1​=−2u+u+1−u−1​
将分子 −2u2−3u−1 与除数 u+1
的首项系数相除:u−2u2​=−2u
商=−2u
将 u+1 乘以 −2u:−2u2−2u将 −2u2−3u−1 减去 −2u2−2u 得到新的余数余数=−u−1
因此u+1−2u2−3u−1​=−2u+u+1−u−1​
=4u2−2u+u+1−u−1​
对 u+1−u−1​做除法:u+1−u−1​=−1
将分子 −u−1 与除数 u+1
的首项系数相除:u−u​=−1
商=−1
将 u+1 乘以 −1:−u−1将 −u−1 减去 −u−1 得到新的余数余数=0
因此u+1−u−1​=−1
=4u2−2u−1
=4u2−2u−1
=(u+1)(4u2−2u−1)
=−(u+1)(4u2−2u−1)
=−(u+1)(4u2−2u−1)
−(u+1)(4u2−2u−1)=0
使用零因数法则: If ab=0then a=0or b=0u+1=0or4u2−2u−1=0
解 u+1=0:u=−1
u+1=0
将 1到右边
u+1=0
两边减去 1u+1−1=0−1
化简u=−1
u=−1
解 4u2−2u−1=0:u=41+5​​,u=41−5​​
4u2−2u−1=0
使用求根公式求解
4u2−2u−1=0
二次方程求根公式:
若 a=4,b=−2,c=−1u1,2​=2⋅4−(−2)±(−2)2−4⋅4(−1)​​
u1,2​=2⋅4−(−2)±(−2)2−4⋅4(−1)​​
(−2)2−4⋅4(−1)​=25​
(−2)2−4⋅4(−1)​
使用法则 −(−a)=a=(−2)2+4⋅4⋅1​
使用指数法则: (−a)n=an,若 n 是偶数(−2)2=22=22+4⋅4⋅1​
数字相乘:4⋅4⋅1=16=22+16​
22=4=4+16​
数字相加:4+16=20=20​
20质因数分解:22⋅5
20
20除以 220=10⋅2=2⋅10
10除以 210=5⋅2=2⋅2⋅5
2,5 都是质数,因此无法进一步因数分解=2⋅2⋅5
=22⋅5
=22⋅5​
使用根式运算法则: nab​=na​nb​=5​22​
使用根式运算法则: nan​=a22​=2=25​
u1,2​=2⋅4−(−2)±25​​
将解分隔开u1​=2⋅4−(−2)+25​​,u2​=2⋅4−(−2)−25​​
u=2⋅4−(−2)+25​​:41+5​​
2⋅4−(−2)+25​​
使用法则 −(−a)=a=2⋅42+25​​
数字相乘:2⋅4=8=82+25​​
分解 2+25​:2(1+5​)
2+25​
改写为=2⋅1+25​
因式分解出通项 2=2(1+5​)
=82(1+5​)​
约分:2=41+5​​
u=2⋅4−(−2)−25​​:41−5​​
2⋅4−(−2)−25​​
使用法则 −(−a)=a=2⋅42−25​​
数字相乘:2⋅4=8=82−25​​
分解 2−25​:2(1−5​)
2−25​
改写为=2⋅1−25​
因式分解出通项 2=2(1−5​)
=82(1−5​)​
约分:2=41−5​​
二次方程组的解是:u=41+5​​,u=41−5​​
解为u=−1,u=41+5​​,u=41−5​​
u=−1,u=41+5​​,u=41−5​​
验证解
找到无定义的点(奇点):u=2​1​,u=−2​1​,u=0
取 −2+−1+2u21​−u1​ 的分母,令其等于零
解 −1+2u2=0:u=2​1​,u=−2​1​
−1+2u2=0
将 1到右边
−1+2u2=0
两边加上 1−1+2u2+1=0+1
化简2u2=1
2u2=1
两边除以 2
2u2=1
两边除以 222u2​=21​
化简u2=21​
u2=21​
对于 x2=f(a) 解为 x=f(a)​,−f(a)​
u=21​​,u=−21​​
21​​=2​1​
21​​
使用根式运算法则: ba​​=b​a​​,a≥0,b≥0=2​1​​
使用根式运算法则: 1​=11​=1=2​1​
−21​​=−2​1​
−21​​
使用根式运算法则: ba​​=b​a​​,a≥0,b≥0=−2​1​​
使用根式运算法则: 1​=11​=1=−2​1​
u=2​1​,u=−2​1​
u=0
以下点无定义u=2​1​,u=−2​1​,u=0
将不在定义域的点与解相综合:
u=−1,u=41+5​​,u=41−5​​
u=cos(2x)代回cos(2x)=−1,cos(2x)=41+5​​,cos(2x)=41−5​​
cos(2x)=−1,cos(2x)=41+5​​,cos(2x)=41−5​​
cos(2x)=−1:x=2π​+πn
cos(2x)=−1
cos(2x)=−1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​​​​
2x=π+2πn
2x=π+2πn
解 2x=π+2πn:x=2π​+πn
2x=π+2πn
两边除以 2
2x=π+2πn
两边除以 222x​=2π​+22πn​
化简x=2π​+πn
x=2π​+πn
x=2π​+πn
cos(2x)=41+5​​:x=2arccos(41+5​​)​+πn,x=π−2arccos(41+5​​)​+πn
cos(2x)=41+5​​
使用反三角函数性质
cos(2x)=41+5​​
cos(2x)=41+5​​的通解cos(x)=a⇒x=arccos(a)+2πn,x=2π−arccos(a)+2πn2x=arccos(41+5​​)+2πn,2x=2π−arccos(41+5​​)+2πn
2x=arccos(41+5​​)+2πn,2x=2π−arccos(41+5​​)+2πn
解 2x=arccos(41+5​​)+2πn:x=2arccos(41+5​​)​+πn
2x=arccos(41+5​​)+2πn
两边除以 2
2x=arccos(41+5​​)+2πn
两边除以 222x​=2arccos(41+5​​)​+22πn​
化简x=2arccos(41+5​​)​+πn
x=2arccos(41+5​​)​+πn
解 2x=2π−arccos(41+5​​)+2πn:x=π−2arccos(41+5​​)​+πn
2x=2π−arccos(41+5​​)+2πn
两边除以 2
2x=2π−arccos(41+5​​)+2πn
两边除以 222x​=22π​−2arccos(41+5​​)​+22πn​
化简x=π−2arccos(41+5​​)​+πn
x=π−2arccos(41+5​​)​+πn
x=2arccos(41+5​​)​+πn,x=π−2arccos(41+5​​)​+πn
cos(2x)=41−5​​:x=2arccos(41−5​​)​+πn,x=−2arccos(41−5​​)​+πn
cos(2x)=41−5​​
使用反三角函数性质
cos(2x)=41−5​​
cos(2x)=41−5​​的通解cos(x)=−a⇒x=arccos(−a)+2πn,x=−arccos(−a)+2πn2x=arccos(41−5​​)+2πn,2x=−arccos(41−5​​)+2πn
2x=arccos(41−5​​)+2πn,2x=−arccos(41−5​​)+2πn
解 2x=arccos(41−5​​)+2πn:x=2arccos(41−5​​)​+πn
2x=arccos(41−5​​)+2πn
两边除以 2
2x=arccos(41−5​​)+2πn
两边除以 222x​=2arccos(41−5​​)​+22πn​
化简x=2arccos(41−5​​)​+πn
x=2arccos(41−5​​)​+πn
解 2x=−arccos(41−5​​)+2πn:x=−2arccos(41−5​​)​+πn
2x=−arccos(41−5​​)+2πn
两边除以 2
2x=−arccos(41−5​​)+2πn
两边除以 222x​=−2arccos(41−5​​)​+22πn​
化简x=−2arccos(41−5​​)​+πn
x=−2arccos(41−5​​)​+πn
x=2arccos(41−5​​)​+πn,x=−2arccos(41−5​​)​+πn
合并所有解x=2π​+πn,x=2arccos(41+5​​)​+πn,x=π−2arccos(41+5​​)​+πn,x=2arccos(41−5​​)​+πn,x=−2arccos(41−5​​)​+πn
以小数形式表示解x=2π​+πn,x=20.62831…​+πn,x=π−20.62831…​+πn,x=21.88495…​+πn,x=−21.88495…​+πn

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-cos(x)=1−cos(x)=1cot(x)sin(x)-sin(x)=0cot(x)sin(x)−sin(x)=01.16cos(θ)+0.532cos(θ)-0.557=01.16cos(θ)+0.532cos(θ)−0.557=0arcsin(6x)+arcsin(6sqrt(3)x)=-pi/2arcsin(6x)+arcsin(63​x)=−2π​cos(x)= 1/2 ,0<= x<= 360cos(x)=21​,0∘≤x≤360∘
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