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2tan^2(x)+1=cos(x)

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解

2tan2(x)+1=cos(x)

解

x=2πn
+1
度
x=0∘+360∘n
解答ステップ
2tan2(x)+1=cos(x)
両辺を2乗する(2tan2(x)+1)2=cos2(x)
両辺からcos2(x)を引く(2tan2(x)+1)2−cos2(x)=0
三角関数の公式を使用して書き換える
(1+2tan2(x))2−cos2(x)
ピタゴラスの公式を使用する: tan2(x)+1=sec2(x)tan2(x)=sec2(x)−1=(1+2(sec2(x)−1))2−cos2(x)
拡張 1+2(sec2(x)−1):2sec2(x)−1
1+2(sec2(x)−1)
拡張 2(sec2(x)−1):2sec2(x)−2
2(sec2(x)−1)
分配法則を適用する: a(b−c)=ab−aca=2,b=sec2(x),c=1=2sec2(x)−2⋅1
数を乗じる:2⋅1=2=2sec2(x)−2
=1+2sec2(x)−2
簡素化 1+2sec2(x)−2:2sec2(x)−1
1+2sec2(x)−2
条件のようなグループ=2sec2(x)+1−2
数を足す/引く:1−2=−1=2sec2(x)−1
=2sec2(x)−1
=(2sec2(x)−1)2−cos2(x)
(−1+2sec2(x))2−cos2(x)=0
因数 (−1+2sec2(x))2−cos2(x):(−1+2sec2(x)+cos(x))(−1+2sec2(x)−cos(x))
(−1+2sec2(x))2−cos2(x)
2乗の差の公式を適用する:x2−y2=(x+y)(x−y)(−1+2sec2(x))2−cos2(x)=((−1+2sec2(x))+cos(x))((−1+2sec2(x))−cos(x))=((−1+2sec2(x))+cos(x))((−1+2sec2(x))−cos(x))
改良=(2sec2(x)+cos(x)−1)(2sec2(x)−cos(x)−1)
(−1+2sec2(x)+cos(x))(−1+2sec2(x)−cos(x))=0
各部分を別個に解く−1+2sec2(x)+cos(x)=0or−1+2sec2(x)−cos(x)=0
−1+2sec2(x)+cos(x)=0:x=π+2πn
−1+2sec2(x)+cos(x)=0
三角関数の公式を使用して書き換える
−1+cos(x)+2sec2(x)
基本的な三角関数の公式を使用する: cos(x)=sec(x)1​=−1+sec(x)1​+2sec2(x)
−1+sec(x)1​+2sec2(x)=0
置換で解く
−1+sec(x)1​+2sec2(x)=0
仮定:sec(x)=u−1+u1​+2u2=0
−1+u1​+2u2=0:u=−1,u=21​+i21​,u=21​−i21​
−1+u1​+2u2=0
以下で両辺を乗じる:u
−1+u1​+2u2=0
以下で両辺を乗じる:u−1⋅u+u1​u+2u2u=0⋅u
簡素化
−1⋅u+u1​u+2u2u=0⋅u
簡素化 −1⋅u:−u
−1⋅u
乗算:1⋅u=u=−u
簡素化 u1​u:1
u1​u
分数を乗じる: a⋅cb​=ca⋅b​=u1⋅u​
共通因数を約分する:u=1
簡素化 2u2u:2u3
2u2u
指数の規則を適用する: ab⋅ac=ab+cu2u=u2+1=2u2+1
数を足す:2+1=3=2u3
簡素化 0⋅u:0
0⋅u
規則を適用 0⋅a=0=0
−u+1+2u3=0
−u+1+2u3=0
−u+1+2u3=0
解く −u+1+2u3=0:u=−1,u=21​+i21​,u=21​−i21​
−u+1+2u3=0
標準的な形式で書く an​xn+…+a1​x+a0​=02u3−u+1=0
因数 2u3−u+1:(u+1)(2u2−2u+1)
2u3−u+1
有理根定理を使用する
a0​=1,an​=2
a0​:1の除数, an​:1,2の除数
ゆえに次の有理数をチェックする:±1,21​
−11​ は式の累乗根なので u+1 をくくり出す
=(u+1)u+12u3−u+1​
u+12u3−u+1​=2u2−2u+1
u+12u3−u+1​
割る u+12u3−u+1​:u+12u3−u+1​=2u2+u+1−2u2−u+1​
分子 2u3−u+1
と除数 u+1の主係数で割る: u2u3​=2u2
商=2u2
u+1に2u2を乗じる:2u3+2u22u3+2u2を2u3−u+1から引いて新しい余りを得る余り=−2u2−u+1
このためu+12u3−u+1​=2u2+u+1−2u2−u+1​
=2u2+u+1−2u2−u+1​
割る u+1−2u2−u+1​:u+1−2u2−u+1​=−2u+u+1u+1​
分子 −2u2−u+1
と除数 u+1の主係数で割る: u−2u2​=−2u
商=−2u
u+1に−2uを乗じる:−2u2−2u−2u2−2uを−2u2−u+1から引いて新しい余りを得る余り=u+1
このためu+1−2u2−u+1​=−2u+u+1u+1​
=2u2−2u+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
=2u2−2u+1
=(u+1)(2u2−2u+1)
(u+1)(2u2−2u+1)=0
零因子の原則を使用:ab=0ならば a=0または b=0u+1=0or2u2−2u+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 2u2−2u+1=0:u=21​+i21​,u=21​−i21​
2u2−2u+1=0
解くとthe二次式
2u2−2u+1=0
二次Equationの公式:
次の場合: a=2,b=−2,c=1u1,2​=2⋅2−(−2)±(−2)2−4⋅2⋅1​​
u1,2​=2⋅2−(−2)±(−2)2−4⋅2⋅1​​
簡素化 (−2)2−4⋅2⋅1​:2i
(−2)2−4⋅2⋅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⋅2⋅1​
数を乗じる:4⋅2⋅1=8=22−8​
虚数の規則を適用する: −a​=ia​=i8−22​
−22+8​=2
−22+8​
22=4=−4+8​
数を足す/引く:−4+8=4=4​
数を因数に分解する:4=22=22​
累乗根の規則を適用する: nan​=a22​=2=2
=2i
u1,2​=2⋅2−(−2)±2i​
解を分離するu1​=2⋅2−(−2)+2i​,u2​=2⋅2−(−2)−2i​
u=2⋅2−(−2)+2i​:21​+i21​
2⋅2−(−2)+2i​
規則を適用 −(−a)=a=2⋅22+2i​
数を乗じる:2⋅2=4=42+2i​
因数 2+2i:2(1+i)
2+2i
書き換え=2⋅1+2i
共通項をくくり出す 2=2(1+i)
=42(1+i)​
共通因数を約分する:2=21+i​
標準的な複素数形式で 21+i​ を書き換える:21​+21​i
21+i​
分数の規則を適用する: ca±b​=ca​±cb​21+i​=21​+2i​=21​+2i​
=21​+21​i
u=2⋅2−(−2)−2i​:21​−i21​
2⋅2−(−2)−2i​
規則を適用 −(−a)=a=2⋅22−2i​
数を乗じる:2⋅2=4=42−2i​
因数 2−2i:2(1−i)
2−2i
書き換え=2⋅1−2i
共通項をくくり出す 2=2(1−i)
=42(1−i)​
共通因数を約分する:2=21−i​
標準的な複素数形式で 21−i​ を書き換える:21​−21​i
21−i​
分数の規則を適用する: ca±b​=ca​±cb​21−i​=21​−2i​=21​−2i​
=21​−21​i
二次equationの解:u=21​+i21​,u=21​−i21​
解答はu=−1,u=21​+i21​,u=21​−i21​
u=−1,u=21​+i21​,u=21​−i21​
解を検算する
未定義の (特異) 点を求める:u=0
−1+u1​+2u2 の分母をゼロに比較する
u=0
以下の点は定義されていないu=0
未定義のポイントを解に組み合わせる:
u=−1,u=21​+i21​,u=21​−i21​
代用を戻す u=sec(x)sec(x)=−1,sec(x)=21​+i21​,sec(x)=21​−i21​
sec(x)=−1,sec(x)=21​+i21​,sec(x)=21​−i21​
sec(x)=−1:x=π+2πn
sec(x)=−1
以下の一般解 sec(x)=−1
sec(x)2πn 循環を含む周期性テーブル :
x06π​4π​3π​2π​32π​43π​65π​​sec(x)1323​​2​2Undefined−2−2​−323​​​xπ67π​45π​34π​23π​35π​47π​611π​​sec(x)−1−323​​−2​−2Undefined22​323​​​​
x=π+2πn
x=π+2πn
sec(x)=21​+i21​:解なし
sec(x)=21​+i21​
解なし
sec(x)=21​−i21​:解なし
sec(x)=21​−i21​
解なし
すべての解を組み合わせるx=π+2πn
−1+2sec2(x)−cos(x)=0:x=2πn
−1+2sec2(x)−cos(x)=0
三角関数の公式を使用して書き換える
−1−cos(x)+2sec2(x)
基本的な三角関数の公式を使用する: cos(x)=sec(x)1​=−1−sec(x)1​+2sec2(x)
−1−sec(x)1​+2sec2(x)=0
置換で解く
−1−sec(x)1​+2sec2(x)=0
仮定:sec(x)=u−1−u1​+2u2=0
−1−u1​+2u2=0:u=1,u=−21​+i21​,u=−21​−i21​
−1−u1​+2u2=0
以下で両辺を乗じる:u
−1−u1​+2u2=0
以下で両辺を乗じる:u−1⋅u−u1​u+2u2u=0⋅u
簡素化
−1⋅u−u1​u+2u2u=0⋅u
簡素化 −1⋅u:−u
−1⋅u
乗算:1⋅u=u=−u
簡素化 −u1​u:−1
−u1​u
分数を乗じる: a⋅cb​=ca⋅b​=−u1⋅u​
共通因数を約分する:u=−1
簡素化 2u2u:2u3
2u2u
指数の規則を適用する: ab⋅ac=ab+cu2u=u2+1=2u2+1
数を足す:2+1=3=2u3
簡素化 0⋅u:0
0⋅u
規則を適用 0⋅a=0=0
−u−1+2u3=0
−u−1+2u3=0
−u−1+2u3=0
解く −u−1+2u3=0:u=1,u=−21​+i21​,u=−21​−i21​
−u−1+2u3=0
標準的な形式で書く an​xn+…+a1​x+a0​=02u3−u−1=0
因数 2u3−u−1:(u−1)(2u2+2u+1)
2u3−u−1
有理根定理を使用する
a0​=1,an​=2
a0​:1の除数, an​:1,2の除数
ゆえに次の有理数をチェックする:±1,21​
11​ は式の累乗根なので u−1 をくくり出す
=(u−1)u−12u3−u−1​
u−12u3−u−1​=2u2+2u+1
u−12u3−u−1​
割る u−12u3−u−1​:u−12u3−u−1​=2u2+u−12u2−u−1​
分子 2u3−u−1
と除数 u−1の主係数で割る: u2u3​=2u2
商=2u2
u−1に2u2を乗じる:2u3−2u22u3−2u2を2u3−u−1から引いて新しい余りを得る余り=2u2−u−1
このためu−12u3−u−1​=2u2+u−12u2−u−1​
=2u2+u−12u2−u−1​
割る u−12u2−u−1​:u−12u2−u−1​=2u+u−1u−1​
分子 2u2−u−1
と除数 u−1の主係数で割る: u2u2​=2u
商=2u
u−1に2uを乗じる:2u2−2u2u2−2uを2u2−u−1から引いて新しい余りを得る余り=u−1
このためu−12u2−u−1​=2u+u−1u−1​
=2u2+2u+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
=2u2+2u+1
=(u−1)(2u2+2u+1)
(u−1)(2u2+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=0or2u2+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
両辺に1を足すu−1+1=0+1
簡素化u=1
u=1
解く 2u2+2u+1=0:u=−21​+i21​,u=−21​−i21​
2u2+2u+1=0
解くとthe二次式
2u2+2u+1=0
二次Equationの公式:
次の場合: a=2,b=2,c=1u1,2​=2⋅2−2±22−4⋅2⋅1​​
u1,2​=2⋅2−2±22−4⋅2⋅1​​
簡素化 22−4⋅2⋅1​:2i
22−4⋅2⋅1​
数を乗じる:4⋅2⋅1=8=22−8​
虚数の規則を適用する: −a​=ia​=i8−22​
−22+8​=2
−22+8​
22=4=−4+8​
数を足す/引く:−4+8=4=4​
数を因数に分解する:4=22=22​
累乗根の規則を適用する: nan​=a22​=2=2
=2i
u1,2​=2⋅2−2±2i​
解を分離するu1​=2⋅2−2+2i​,u2​=2⋅2−2−2i​
u=2⋅2−2+2i​:−21​+i21​
2⋅2−2+2i​
数を乗じる:2⋅2=4=4−2+2i​
因数 −2+2i:2(−1+i)
−2+2i
書き換え=−2⋅1+2i
共通項をくくり出す 2=2(−1+i)
=42(−1+i)​
共通因数を約分する:2=2−1+i​
標準的な複素数形式で 2−1+i​ を書き換える:−21​+21​i
2−1+i​
分数の規則を適用する: ca±b​=ca​±cb​2−1+i​=−21​+2i​=−21​+2i​
=−21​+21​i
u=2⋅2−2−2i​:−21​−i21​
2⋅2−2−2i​
数を乗じる:2⋅2=4=4−2−2i​
因数 −2−2i:−2(1+i)
−2−2i
書き換え=−2⋅1−2i
共通項をくくり出す 2=−2(1+i)
=−42(1+i)​
共通因数を約分する:2=−21+i​
標準的な複素数形式で −21+i​ を書き換える:−21​−21​i
−21+i​
分数の規則を適用する: ca±b​=ca​±cb​21+i​=−(21​)−(2i​)=−(21​)−(2i​)
括弧を削除する: (a)=a=−21​−2i​
=−21​−21​i
二次equationの解:u=−21​+i21​,u=−21​−i21​
解答はu=1,u=−21​+i21​,u=−21​−i21​
u=1,u=−21​+i21​,u=−21​−i21​
解を検算する
未定義の (特異) 点を求める:u=0
−1−u1​+2u2 の分母をゼロに比較する
u=0
以下の点は定義されていないu=0
未定義のポイントを解に組み合わせる:
u=1,u=−21​+i21​,u=−21​−i21​
代用を戻す u=sec(x)sec(x)=1,sec(x)=−21​+i21​,sec(x)=−21​−i21​
sec(x)=1,sec(x)=−21​+i21​,sec(x)=−21​−i21​
sec(x)=1:x=2πn
sec(x)=1
以下の一般解 sec(x)=1
sec(x)2πn 循環を含む周期性テーブル :
x06π​4π​3π​2π​32π​43π​65π​​sec(x)1323​​2​2Undefined−2−2​−323​​​xπ67π​45π​34π​23π​35π​47π​611π​​sec(x)−1−323​​−2​−2Undefined22​323​​​​
x=0+2πn
x=0+2πn
解く x=0+2πn:x=2πn
x=0+2πn
0+2πn=2πnx=2πn
x=2πn
sec(x)=−21​+i21​:解なし
sec(x)=−21​+i21​
解なし
sec(x)=−21​−i21​:解なし
sec(x)=−21​−i21​
解なし
すべての解を組み合わせるx=2πn
すべての解を組み合わせるx=π+2πn,x=2πn
元のequationに当てはめて解を検算する
2tan2(x)+1=cos(x) 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 π+2πn:偽
π+2πn
挿入 n=1π+2π1
2tan2(x)+1=cos(x)の挿入向けx=π+2π12tan2(π+2π1)+1=cos(π+2π1)
改良1=−1
⇒偽
解答を確認する 2πn:真
2πn
挿入 n=12π1
2tan2(x)+1=cos(x)の挿入向けx=2π12tan2(2π1)+1=cos(2π1)
改良1=1
⇒真
x=2πn

グラフ

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人気の例

sec(x)=-4/3sec(x)=−34​sin(B)= 1/4sin(B)=41​55sin(θ)-20-20cos(θ)=055sin(θ)−20−20cos(θ)=08sin^2(x)=18sin2(x)=15sin(x)cos(x)=cos(x)5sin(x)cos(x)=cos(x)
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