解答
10=−12sin(x)+1.8cos(x)
解答
x=π+1.11752…+2πn,x=−0.81974…+2πn
+1
度数
x=244.02949…∘+360∘n,x=−46.96796…∘+360∘n求解步骤
10=−12sin(x)+1.8cos(x)
两边加上 12sin(x)1.8cos(x)=10+12sin(x)
两边进行平方(1.8cos(x))2=(10+12sin(x))2
两边减去 (10+12sin(x))23.24cos2(x)−100−240sin(x)−144sin2(x)=0
使用三角恒等式改写
−100−144sin2(x)−240sin(x)+3.24cos2(x)
使用毕达哥拉斯恒等式: cos2(x)+sin2(x)=1cos2(x)=1−sin2(x)=−100−144sin2(x)−240sin(x)+3.24(1−sin2(x))
化简 −100−144sin2(x)−240sin(x)+3.24(1−sin2(x)):−147.24sin2(x)−240sin(x)−96.76
−100−144sin2(x)−240sin(x)+3.24(1−sin2(x))
乘开 3.24(1−sin2(x)):3.24−3.24sin2(x)
3.24(1−sin2(x))
使用分配律: a(b−c)=ab−aca=3.24,b=1,c=sin2(x)=3.24⋅1−3.24sin2(x)
=1⋅3.24−3.24sin2(x)
数字相乘:1⋅3.24=3.24=3.24−3.24sin2(x)
=−100−144sin2(x)−240sin(x)+3.24−3.24sin2(x)
化简 −100−144sin2(x)−240sin(x)+3.24−3.24sin2(x):−147.24sin2(x)−240sin(x)−96.76
−100−144sin2(x)−240sin(x)+3.24−3.24sin2(x)
对同类项分组=−144sin2(x)−240sin(x)−3.24sin2(x)−100+3.24
同类项相加:−144sin2(x)−3.24sin2(x)=−147.24sin2(x)=−147.24sin2(x)−240sin(x)−100+3.24
数字相加/相减:−100+3.24=−96.76=−147.24sin2(x)−240sin(x)−96.76
=−147.24sin2(x)−240sin(x)−96.76
=−147.24sin2(x)−240sin(x)−96.76
−96.76−147.24sin2(x)−240sin(x)=0
用替代法求解
−96.76−147.24sin2(x)−240sin(x)=0
令:sin(x)=u−96.76−147.24u2−240u=0
−96.76−147.24u2−240u=0:u=−12271000+31181,u=−12271000−31181
−96.76−147.24u2−240u=0
在两边乘以 100
−96.76−147.24u2−240u=0
To eliminate decimal points, multiply by 10 for every digit after the decimal pointThere are 2digits to the right of the decimal point, therefore multiply by 100−96.76⋅100−147.24u2⋅100−240u⋅100=0⋅100
整理后得−9676−14724u2−24000u=0
−9676−14724u2−24000u=0
改写成标准形式 ax2+bx+c=0−14724u2−24000u−9676=0
使用求根公式求解
−14724u2−24000u−9676=0
二次方程求根公式:
若 a=−14724,b=−24000,c=−9676u1,2=2(−14724)−(−24000)±(−24000)2−4(−14724)(−9676)
u1,2=2(−14724)−(−24000)±(−24000)2−4(−14724)(−9676)
(−24000)2−4(−14724)(−9676)=721181
(−24000)2−4(−14724)(−9676)
使用法则 −(−a)=a=(−24000)2−4⋅14724⋅9676
使用指数法则: (−a)n=an,若 n 是偶数(−24000)2=240002=240002−4⋅14724⋅9676
数字相乘:4⋅14724⋅9676=569877696=240002−569877696
240002=576000000=576000000−569877696
数字相减:576000000−569877696=6122304=6122304
6122304质因数分解:26⋅34⋅1181
6122304
=26⋅34⋅1181
使用根式运算法则: nab=nanb=11812634
使用根式运算法则: nam=anm26=226=23=23118134
使用根式运算法则: nam=anm34=324=32=23⋅321181
整理后得=721181
u1,2=2(−14724)−(−24000)±721181
将解分隔开u1=2(−14724)−(−24000)+721181,u2=2(−14724)−(−24000)−721181
u=2(−14724)−(−24000)+721181:−12271000+31181
2(−14724)−(−24000)+721181
去除括号: (−a)=−a,−(−a)=a=−2⋅1472424000+721181
数字相乘:2⋅14724=29448=−2944824000+721181
使用分式法则: −ba=−ba=−2944824000+721181
消掉 2944824000+721181:12271000+31181
2944824000+721181
分解 24000+721181:24(1000+31181)
24000+721181
改写为=24⋅1000+24⋅31181
因式分解出通项 24=24(1000+31181)
=2944824(1000+31181)
约分:24=12271000+31181
=−12271000+31181
u=2(−14724)−(−24000)−721181:−12271000−31181
2(−14724)−(−24000)−721181
去除括号: (−a)=−a,−(−a)=a=−2⋅1472424000−721181
数字相乘:2⋅14724=29448=−2944824000−721181
使用分式法则: −ba=−ba=−2944824000−721181
消掉 2944824000−721181:12271000−31181
2944824000−721181
分解 24000−721181:24(1000−31181)
24000−721181
改写为=24⋅1000−24⋅31181
因式分解出通项 24=24(1000−31181)
=2944824(1000−31181)
约分:24=12271000−31181
=−12271000−31181
二次方程组的解是:u=−12271000+31181,u=−12271000−31181
u=sin(x)代回sin(x)=−12271000+31181,sin(x)=−12271000−31181
sin(x)=−12271000+31181,sin(x)=−12271000−31181
sin(x)=−12271000+31181:x=arcsin(−12271000+31181)+2πn,x=π+arcsin(12271000+31181)+2πn
sin(x)=−12271000+31181
使用反三角函数性质
sin(x)=−12271000+31181
sin(x)=−12271000+31181的通解sin(x)=−a⇒x=arcsin(−a)+2πn,x=π+arcsin(a)+2πnx=arcsin(−12271000+31181)+2πn,x=π+arcsin(12271000+31181)+2πn
x=arcsin(−12271000+31181)+2πn,x=π+arcsin(12271000+31181)+2πn
sin(x)=−12271000−31181:x=arcsin(−12271000−31181)+2πn,x=π+arcsin(12271000−31181)+2πn
sin(x)=−12271000−31181
使用反三角函数性质
sin(x)=−12271000−31181
sin(x)=−12271000−31181的通解sin(x)=−a⇒x=arcsin(−a)+2πn,x=π+arcsin(a)+2πnx=arcsin(−12271000−31181)+2πn,x=π+arcsin(12271000−31181)+2πn
x=arcsin(−12271000−31181)+2πn,x=π+arcsin(12271000−31181)+2πn
合并所有解x=arcsin(−12271000+31181)+2πn,x=π+arcsin(12271000+31181)+2πn,x=arcsin(−12271000−31181)+2πn,x=π+arcsin(12271000−31181)+2πn
将解代入原方程进行验证
将它们代入 −12sin(x)+1.8cos(x)=10检验解是否符合
去除与方程不符的解。
检验 arcsin(−12271000+31181)+2πn的解:假
arcsin(−12271000+31181)+2πn
代入 n=1arcsin(−12271000+31181)+2π1
对于 −12sin(x)+1.8cos(x)=10代入x=arcsin(−12271000+31181)+2π1−12sin(arcsin(−12271000+31181)+2π1)+1.8cos(arcsin(−12271000+31181)+2π1)=10
整理后得11.57647…=10
⇒假
检验 π+arcsin(12271000+31181)+2πn的解:真
π+arcsin(12271000+31181)+2πn
代入 n=1π+arcsin(12271000+31181)+2π1
对于 −12sin(x)+1.8cos(x)=10代入x=π+arcsin(12271000+31181)+2π1−12sin(π+arcsin(12271000+31181)+2π1)+1.8cos(π+arcsin(12271000+31181)+2π1)=10
整理后得10=10
⇒真
检验 arcsin(−12271000−31181)+2πn的解:真
arcsin(−12271000−31181)+2πn
代入 n=1arcsin(−12271000−31181)+2π1
对于 −12sin(x)+1.8cos(x)=10代入x=arcsin(−12271000−31181)+2π1−12sin(arcsin(−12271000−31181)+2π1)+1.8cos(arcsin(−12271000−31181)+2π1)=10
整理后得10=10
⇒真
检验 π+arcsin(12271000−31181)+2πn的解:假
π+arcsin(12271000−31181)+2πn
代入 n=1π+arcsin(12271000−31181)+2π1
对于 −12sin(x)+1.8cos(x)=10代入x=π+arcsin(12271000−31181)+2π1−12sin(π+arcsin(12271000−31181)+2π1)+1.8cos(π+arcsin(12271000−31181)+2π1)=10
整理后得7.54333…=10
⇒假
x=π+arcsin(12271000+31181)+2πn,x=arcsin(−12271000−31181)+2πn
以小数形式表示解x=π+1.11752…+2πn,x=−0.81974…+2πn