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1-2cos^2(8x)=sin(4x)

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解

1−2cos2(8x)=sin(4x)

解

x=83π+4πn​,x=24π+12πn​,x=245π+12πn​,x=40.94247…+2πn​,x=4π−0.94247…+2πn​,x=4−0.31415…+2πn​,x=4π+0.31415…+2πn​
+1
度
x=67.5∘+90∘n,x=7.5∘+90∘n,x=37.5∘+90∘n,x=13.5∘+90∘n,x=31.5∘+90∘n,x=−4.5∘+90∘n,x=49.5∘+90∘n
解答ステップ
1−2cos2(8x)=sin(4x)
両辺からsin(4x)を引く1−2cos2(8x)−sin(4x)=0
仮定:u=4x1−2cos2(2u)−sin(u)=0
三角関数の公式を使用して書き換える
1−sin(u)−2cos2(2u)
2倍角の公式を使用: cos(2x)=1−2sin2(x)=1−sin(u)−2(1−2sin2(u))2
簡素化 1−sin(u)−2(1−2sin2(u))2:8sin2(u)−8sin4(u)−sin(u)−1
1−sin(u)−2(1−2sin2(u))2
(1−2sin2(u))2:1−4sin2(u)+4sin4(u)
完全平方式を適用する: (a−b)2=a2−2ab+b2a=1,b=2sin2(u)
=12−2⋅1⋅2sin2(u)+(2sin2(u))2
簡素化 12−2⋅1⋅2sin2(u)+(2sin2(u))2:1−4sin2(u)+4sin4(u)
12−2⋅1⋅2sin2(u)+(2sin2(u))2
規則を適用 1a=112=1=1−2⋅1⋅2sin2(u)+(2sin2(u))2
2⋅1⋅2sin2(u)=4sin2(u)
2⋅1⋅2sin2(u)
数を乗じる:2⋅1⋅2=4=4sin2(u)
(2sin2(u))2=4sin4(u)
(2sin2(u))2
指数の規則を適用する: (a⋅b)n=anbn=22(sin2(u))2
(sin2(u))2:sin4(u)
指数の規則を適用する: (ab)c=abc=sin2⋅2(u)
数を乗じる:2⋅2=4=sin4(u)
=22sin4(u)
22=4=4sin4(u)
=1−4sin2(u)+4sin4(u)
=1−4sin2(u)+4sin4(u)
=1−sin(u)−2(1−4sin2(u)+4sin4(u))
拡張 −2(1−4sin2(u)+4sin4(u)):−2+8sin2(u)−8sin4(u)
−2(1−4sin2(u)+4sin4(u))
括弧を分配する=(−2)⋅1+(−2)(−4sin2(u))+(−2)⋅4sin4(u)
マイナス・プラスの規則を適用する+(−a)=−a,(−a)(−b)=ab=−2⋅1+2⋅4sin2(u)−2⋅4sin4(u)
簡素化 −2⋅1+2⋅4sin2(u)−2⋅4sin4(u):−2+8sin2(u)−8sin4(u)
−2⋅1+2⋅4sin2(u)−2⋅4sin4(u)
数を乗じる:2⋅1=2=−2+2⋅4sin2(u)−2⋅4sin4(u)
数を乗じる:2⋅4=8=−2+8sin2(u)−8sin4(u)
=−2+8sin2(u)−8sin4(u)
=1−sin(u)−2+8sin2(u)−8sin4(u)
簡素化 1−sin(u)−2+8sin2(u)−8sin4(u):8sin2(u)−8sin4(u)−sin(u)−1
1−sin(u)−2+8sin2(u)−8sin4(u)
条件のようなグループ=−sin(u)+8sin2(u)−8sin4(u)+1−2
数を足す/引く:1−2=−1=8sin2(u)−8sin4(u)−sin(u)−1
=8sin2(u)−8sin4(u)−sin(u)−1
=8sin2(u)−8sin4(u)−sin(u)−1
−1−sin(u)+8sin2(u)−8sin4(u)=0
置換で解く
−1−sin(u)+8sin2(u)−8sin4(u)=0
仮定:sin(u)=u−1−u+8u2−8u4=0
−1−u+8u2−8u4=0:u=−1,u=21​,u=41+5​​,u=41−5​​
−1−u+8u2−8u4=0
標準的な形式で書く an​xn+…+a1​x+a0​=0−8u4+8u2−u−1=0
因数 −8u4+8u2−u−1:−(u+1)(2u−1)(4u2−2u−1)
−8u4+8u2−u−1
共通項をくくり出す −1=−(8u4−8u2+u+1)
因数 8u4−8u2+u+1:(u+1)(2u−1)(4u2−2u−1)
8u4−8u2+u+1
有理根定理を使用する
a0​=1,an​=8
a0​:1の除数, an​:1,2,4,8の除数
ゆえに次の有理数をチェックする:±1,2,4,81​
−11​ は式の累乗根なので u+1 をくくり出す
=(u+1)u+18u4−8u2+u+1​
u+18u4−8u2+u+1​=8u3−8u2+1
u+18u4−8u2+u+1​
割る u+18u4−8u2+u+1​:u+18u4−8u2+u+1​=8u3+u+1−8u3−8u2+u+1​
分子 8u4−8u2+u+1
と除数 u+1の主係数で割る: u8u4​=8u3
商=8u3
u+1に8u3を乗じる:8u4+8u38u4+8u3を8u4−8u2+u+1から引いて新しい余りを得る余り=−8u3−8u2+u+1
このためu+18u4−8u2+u+1​=8u3+u+1−8u3−8u2+u+1​
=8u3+u+1−8u3−8u2+u+1​
割る u+1−8u3−8u2+u+1​:u+1−8u3−8u2+u+1​=−8u2+u+1u+1​
分子 −8u3−8u2+u+1
と除数 u+1の主係数で割る: u−8u3​=−8u2
商=−8u2
u+1に−8u2を乗じる:−8u3−8u2−8u3−8u2を−8u3−8u2+u+1から引いて新しい余りを得る余り=u+1
このためu+1−8u3−8u2+u+1​=−8u2+u+1u+1​
=8u3−8u2+u+1u+1​
割る u+1u+1​:u+1u+1​=1
分子 u+1
と除数 u+1の主係数で割る: uu​=1
商=1
u+1に1を乗じる:u+1u+1をu+1から引いて新しい余りを得る余り=0
このためu+1u+1​=1
=8u3−8u2+1
=8u3−8u2+1
因数 8u3−8u2+1:(2u−1)(4u2−2u−1)
8u3−8u2+1
有理根定理を使用する
a0​=1,an​=8
a0​:1の除数, an​:1,2,4,8の除数
ゆえに次の有理数をチェックする:±1,2,4,81​
21​ は式の累乗根なので 2u−1 をくくり出す
=(2u−1)2u−18u3−8u2+1​
2u−18u3−8u2+1​=4u2−2u−1
2u−18u3−8u2+1​
割る 2u−18u3−8u2+1​:2u−18u3−8u2+1​=4u2+2u−1−4u2+1​
分子 8u3−8u2+1
と除数 2u−1の主係数で割る: 2u8u3​=4u2
商=4u2
2u−1に4u2を乗じる:8u3−4u28u3−4u2を8u3−8u2+1から引いて新しい余りを得る余り=−4u2+1
このため2u−18u3−8u2+1​=4u2+2u−1−4u2+1​
=4u2+2u−1−4u2+1​
割る 2u−1−4u2+1​:2u−1−4u2+1​=−2u+2u−1−2u+1​
分子 −4u2+1
と除数 2u−1の主係数で割る: 2u−4u2​=−2u
商=−2u
2u−1に−2uを乗じる:−4u2+2u−4u2+2uを−4u2+1から引いて新しい余りを得る余り=−2u+1
このため2u−1−4u2+1​=−2u+2u−1−2u+1​
=4u2−2u+2u−1−2u+1​
割る 2u−1−2u+1​:2u−1−2u+1​=−1
分子 −2u+1
と除数 2u−1の主係数で割る: 2u−2u​=−1
商=−1
2u−1に−1を乗じる:−2u+1−2u+1を−2u+1から引いて新しい余りを得る余り=0
このため2u−1−2u+1​=−1
=4u2−2u−1
=4u2−2u−1
=(2u−1)(4u2−2u−1)
=(u+1)(2u−1)(4u2−2u−1)
=−(u+1)(2u−1)(4u2−2u−1)
−(u+1)(2u−1)(4u2−2u−1)=0
零因子の原則を使用:ab=0ならば a=0または b=0u+1=0or2u−1=0or4u2−2u−1=0
解く u+1=0:u=−1
u+1=0
1を右側に移動します
u+1=0
両辺から1を引くu+1−1=0−1
簡素化u=−1
u=−1
解く 2u−1=0:u=21​
2u−1=0
1を右側に移動します
2u−1=0
両辺に1を足す2u−1+1=0+1
簡素化2u=1
2u=1
以下で両辺を割る2
2u=1
以下で両辺を割る222u​=21​
簡素化u=21​
u=21​
解く 4u2−2u−1=0:u=41+5​​,u=41−5​​
4u2−2u−1=0
解くとthe二次式
4u2−2u−1=0
二次Equationの公式:
次の場合: 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)​
規則を適用 −(−a)=a=(−2)2+4⋅4⋅1​
指数の規則を適用する: n が偶数であれば (−a)n=an(−2)2=22=22+4⋅4⋅1​
数を乗じる:4⋅4⋅1=16=22+16​
22=4=4+16​
数を足す:4+16=20=20​
以下の素因数分解: 20:22⋅5
20
20220=10⋅2で割る =2⋅10
10210=5⋅2で割る =2⋅2⋅5
2,5 はすべて素数である。ゆえにさらに因数分解することはできない=2⋅2⋅5
=22⋅5
=22⋅5​
累乗根の規則を適用する: nab​=na​nb​=5​22​
累乗根の規則を適用する: nan​=a22​=2=25​
u1,2​=2⋅4−(−2)±25​​
解を分離するu1​=2⋅4−(−2)+25​​,u2​=2⋅4−(−2)−25​​
u=2⋅4−(−2)+25​​:41+5​​
2⋅4−(−2)+25​​
規則を適用 −(−a)=a=2⋅42+25​​
数を乗じる:2⋅4=8=82+25​​
因数 2+25​:2(1+5​)
2+25​
書き換え=2⋅1+25​
共通項をくくり出す 2=2(1+5​)
=82(1+5​)​
共通因数を約分する:2=41+5​​
u=2⋅4−(−2)−25​​:41−5​​
2⋅4−(−2)−25​​
規則を適用 −(−a)=a=2⋅42−25​​
数を乗じる:2⋅4=8=82−25​​
因数 2−25​:2(1−5​)
2−25​
書き換え=2⋅1−25​
共通項をくくり出す 2=2(1−5​)
=82(1−5​)​
共通因数を約分する:2=41−5​​
二次equationの解:u=41+5​​,u=41−5​​
解答はu=−1,u=21​,u=41+5​​,u=41−5​​
代用を戻す u=sin(u)sin(u)=−1,sin(u)=21​,sin(u)=41+5​​,sin(u)=41−5​​
sin(u)=−1,sin(u)=21​,sin(u)=41+5​​,sin(u)=41−5​​
sin(u)=−1:u=23π​+2πn
sin(u)=−1
以下の一般解 sin(u)=−1
sin(x)2πn 循環を含む周期性テーブル:
x06π​4π​3π​2π​32π​43π​65π​​sin(x)021​22​​23​​123​​22​​21​​xπ67π​45π​34π​23π​35π​47π​611π​​sin(x)0−21​−22​​−23​​−1−23​​−22​​−21​​​
u=23π​+2πn
u=23π​+2πn
sin(u)=21​:u=6π​+2πn,u=65π​+2πn
sin(u)=21​
以下の一般解 sin(u)=21​
sin(x)2πn 循環を含む周期性テーブル:
x06π​4π​3π​2π​32π​43π​65π​​sin(x)021​22​​23​​123​​22​​21​​xπ67π​45π​34π​23π​35π​47π​611π​​sin(x)0−21​−22​​−23​​−1−23​​−22​​−21​​​
u=6π​+2πn,u=65π​+2πn
u=6π​+2πn,u=65π​+2πn
sin(u)=41+5​​:u=arcsin(41+5​​)+2πn,u=π−arcsin(41+5​​)+2πn
sin(u)=41+5​​
三角関数の逆数プロパティを適用する
sin(u)=41+5​​
以下の一般解 sin(u)=41+5​​sin(x)=a⇒x=arcsin(a)+2πn,x=π−arcsin(a)+2πnu=arcsin(41+5​​)+2πn,u=π−arcsin(41+5​​)+2πn
u=arcsin(41+5​​)+2πn,u=π−arcsin(41+5​​)+2πn
sin(u)=41−5​​:u=arcsin(41−5​​)+2πn,u=π+arcsin(−41−5​​)+2πn
sin(u)=41−5​​
三角関数の逆数プロパティを適用する
sin(u)=41−5​​
以下の一般解 sin(u)=41−5​​sin(x)=−a⇒x=arcsin(−a)+2πn,x=π+arcsin(a)+2πnu=arcsin(41−5​​)+2πn,u=π+arcsin(−41−5​​)+2πn
u=arcsin(41−5​​)+2πn,u=π+arcsin(−41−5​​)+2πn
すべての解を組み合わせるu=23π​+2πn,u=6π​+2πn,u=65π​+2πn,u=arcsin(41+5​​)+2πn,u=π−arcsin(41+5​​)+2πn,u=arcsin(41−5​​)+2πn,u=π+arcsin(−41−5​​)+2πn
代用を戻す u=4x
4x=23π​+2πn:x=83π+4πn​
4x=23π​+2πn
以下で両辺を割る4
4x=23π​+2πn
以下で両辺を割る444x​=423π​​+42πn​
簡素化
44x​=423π​​+42πn​
簡素化 44x​:x
44x​
数を割る:44​=1=x
簡素化 423π​​+42πn​:83π+4πn​
423π​​+42πn​
規則を適用 ca​±cb​=ca±b​=423π​+2πn​
結合 23π​+2πn:23π+4πn​
23π​+2πn
元を分数に変換する: 2πn=22πn2​=23π​+22πn⋅2​
分母が等しいので, 分数を組み合わせる: ca​±cb​=ca±b​=23π+2πn⋅2​
数を乗じる:2⋅2=4=23π+4πn​
=423π+4πn​​
分数の規則を適用する: acb​​=c⋅ab​=2⋅43π+4πn​
数を乗じる:2⋅4=8=83π+4πn​
x=83π+4πn​
x=83π+4πn​
x=83π+4πn​
4x=6π​+2πn:x=24π+12πn​
4x=6π​+2πn
以下で両辺を割る4
4x=6π​+2πn
以下で両辺を割る444x​=46π​​+42πn​
簡素化
44x​=46π​​+42πn​
簡素化 44x​:x
44x​
数を割る:44​=1=x
簡素化 46π​​+42πn​:24π+12πn​
46π​​+42πn​
規則を適用 ca​±cb​=ca±b​=46π​+2πn​
結合 6π​+2πn:6π+12πn​
6π​+2πn
元を分数に変換する: 2πn=62πn6​=6π​+62πn⋅6​
分母が等しいので, 分数を組み合わせる: ca​±cb​=ca±b​=6π+2πn⋅6​
数を乗じる:2⋅6=12=6π+12πn​
=46π+12πn​​
分数の規則を適用する: acb​​=c⋅ab​=6⋅4π+12πn​
数を乗じる:6⋅4=24=24π+12πn​
x=24π+12πn​
x=24π+12πn​
x=24π+12πn​
4x=65π​+2πn:x=245π+12πn​
4x=65π​+2πn
以下で両辺を割る4
4x=65π​+2πn
以下で両辺を割る444x​=465π​​+42πn​
簡素化
44x​=465π​​+42πn​
簡素化 44x​:x
44x​
数を割る:44​=1=x
簡素化 465π​​+42πn​:245π+12πn​
465π​​+42πn​
規則を適用 ca​±cb​=ca±b​=465π​+2πn​
結合 65π​+2πn:65π+12πn​
65π​+2πn
元を分数に変換する: 2πn=62πn6​=65π​+62πn⋅6​
分母が等しいので, 分数を組み合わせる: ca​±cb​=ca±b​=65π+2πn⋅6​
数を乗じる:2⋅6=12=65π+12πn​
=465π+12πn​​
分数の規則を適用する: acb​​=c⋅ab​=6⋅45π+12πn​
数を乗じる:6⋅4=24=245π+12πn​
x=245π+12πn​
x=245π+12πn​
x=245π+12πn​
4x=arcsin(41+5​​)+2πn:x=4arcsin(41+5​​)+2πn​
4x=arcsin(41+5​​)+2πn
以下で両辺を割る4
4x=arcsin(41+5​​)+2πn
以下で両辺を割る444x​=4arcsin(41+5​​)​+42πn​
簡素化
44x​=4arcsin(41+5​​)​+42πn​
簡素化 44x​:x
44x​
数を割る:44​=1=x
簡素化 4arcsin(41+5​​)​+42πn​:4arcsin(41+5​​)+2πn​
4arcsin(41+5​​)​+42πn​
規則を適用 ca​±cb​=ca±b​=4arcsin(41+5​​)+2πn​
x=4arcsin(41+5​​)+2πn​
x=4arcsin(41+5​​)+2πn​
x=4arcsin(41+5​​)+2πn​
4x=π−arcsin(41+5​​)+2πn:x=4π−arcsin(41+5​​)+2πn​
4x=π−arcsin(41+5​​)+2πn
以下で両辺を割る4
4x=π−arcsin(41+5​​)+2πn
以下で両辺を割る444x​=4π​−4arcsin(41+5​​)​+42πn​
簡素化
44x​=4π​−4arcsin(41+5​​)​+42πn​
簡素化 44x​:x
44x​
数を割る:44​=1=x
簡素化 4π​−4arcsin(41+5​​)​+42πn​:4π−arcsin(41+5​​)+2πn​
4π​−4arcsin(41+5​​)​+42πn​
規則を適用 ca​±cb​=ca±b​=4π−arcsin(41+5​​)+2πn​
x=4π−arcsin(41+5​​)+2πn​
x=4π−arcsin(41+5​​)+2πn​
x=4π−arcsin(41+5​​)+2πn​
4x=arcsin(41−5​​)+2πn:x=4arcsin(41−5​​)+2πn​
4x=arcsin(41−5​​)+2πn
以下で両辺を割る4
4x=arcsin(41−5​​)+2πn
以下で両辺を割る444x​=4arcsin(41−5​​)​+42πn​
簡素化
44x​=4arcsin(41−5​​)​+42πn​
簡素化 44x​:x
44x​
数を割る:44​=1=x
簡素化 4arcsin(41−5​​)​+42πn​:4arcsin(41−5​​)+2πn​
4arcsin(41−5​​)​+42πn​
規則を適用 ca​±cb​=ca±b​=4arcsin(41−5​​)+2πn​
x=4arcsin(41−5​​)+2πn​
x=4arcsin(41−5​​)+2πn​
x=4arcsin(41−5​​)+2πn​
4x=π+arcsin(−41−5​​)+2πn:x=4π+arcsin(45​−1​)+2πn​
4x=π+arcsin(−41−5​​)+2πn
−41−5​​=−4−(5​−1)​=45​−1​4x=π+arcsin(45​−1​)+2πn
以下で両辺を割る4
4x=π+arcsin(45​−1​)+2πn
以下で両辺を割る444x​=4π​+4arcsin(45​−1​)​+42πn​
簡素化
44x​=4π​+4arcsin(45​−1​)​+42πn​
簡素化 44x​:x
44x​
数を割る:44​=1=x
簡素化 4π​+4arcsin(45​−1​)​+42πn​:4π+arcsin(45​−1​)+2πn​
4π​+4arcsin(45​−1​)​+42πn​
規則を適用 ca​±cb​=ca±b​=4π+arcsin(45​−1​)+2πn​
x=4π+arcsin(45​−1​)+2πn​
x=4π+arcsin(45​−1​)+2πn​
x=4π+arcsin(45​−1​)+2πn​
x=83π+4πn​,x=24π+12πn​,x=245π+12πn​,x=4arcsin(41+5​​)+2πn​,x=4π−arcsin(41+5​​)+2πn​,x=4arcsin(41−5​​)+2πn​,x=4π+arcsin(45​−1​)+2πn​
10進法形式で解を証明するx=83π+4πn​,x=24π+12πn​,x=245π+12πn​,x=40.94247…+2πn​,x=4π−0.94247…+2πn​,x=4−0.31415…+2πn​,x=4π+0.31415…+2πn​

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tan(x-10)=0tan(x−10∘)=0cos^2(x)=3sin(x)cos(x)cos2(x)=3sin(x)cos(x)sin(y)=(50)/(65.3)sin(y)=65.350​0.26=(1-sin(x))/(1+sin(x))0.26=1+sin(x)1−sin(x)​sec(x)=-2,0<= x<= 2pisec(x)=−2,0≤x≤2π
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