解答
2sin2(3x)−3cos(3x)+1=0,0∘≤x≤180∘
解答
x=30.81462…,x=3360∘−0.81462…,x=30.81462…+360∘
+1
弧度
x=30.81462…,x=32π−0.81462…,x=30.81462…+2π求解步骤
2sin2(3x)−3cos(3x)+1=0,0∘≤x≤180∘
使用三角恒等式改写
1+2sin2(3x)−3cos(3x)
使用毕达哥拉斯恒等式: cos2(x)+sin2(x)=1sin2(x)=1−cos2(x)=1+2(1−cos2(3x))−3cos(3x)
化简 1+2(1−cos2(3x))−3cos(3x):−2cos2(3x)−3cos(3x)+3
1+2(1−cos2(3x))−3cos(3x)
乘开 2(1−cos2(3x)):2−2cos2(3x)
2(1−cos2(3x))
使用分配律: a(b−c)=ab−aca=2,b=1,c=cos2(3x)=2⋅1−2cos2(3x)
数字相乘:2⋅1=2=2−2cos2(3x)
=1+2−2cos2(3x)−3cos(3x)
数字相加:1+2=3=−2cos2(3x)−3cos(3x)+3
=−2cos2(3x)−3cos(3x)+3
3−2cos2(3x)−3cos(3x)=0
用替代法求解
3−2cos2(3x)−3cos(3x)=0
令:cos(3x)=u3−2u2−3u=0
3−2u2−3u=0:u=−43+33,u=433−3
3−2u2−3u=0
改写成标准形式 ax2+bx+c=0−2u2−3u+3=0
使用求根公式求解
−2u2−3u+3=0
二次方程求根公式:
若 a=−2,b=−3,c=3u1,2=2(−2)−(−3)±(−3)2−4(−2)⋅3
u1,2=2(−2)−(−3)±(−3)2−4(−2)⋅3
(−3)2−4(−2)⋅3=33
(−3)2−4(−2)⋅3
使用法则 −(−a)=a=(−3)2+4⋅2⋅3
使用指数法则: (−a)n=an,若 n 是偶数(−3)2=32=32+4⋅2⋅3
数字相乘:4⋅2⋅3=24=32+24
32=9=9+24
数字相加:9+24=33=33
u1,2=2(−2)−(−3)±33
将解分隔开u1=2(−2)−(−3)+33,u2=2(−2)−(−3)−33
u=2(−2)−(−3)+33:−43+33
2(−2)−(−3)+33
去除括号: (−a)=−a,−(−a)=a=−2⋅23+33
数字相乘:2⋅2=4=−43+33
使用分式法则: −ba=−ba=−43+33
u=2(−2)−(−3)−33:433−3
2(−2)−(−3)−33
去除括号: (−a)=−a,−(−a)=a=−2⋅23−33
数字相乘:2⋅2=4=−43−33
使用分式法则: −b−a=ba3−33=−(33−3)=433−3
二次方程组的解是:u=−43+33,u=433−3
u=cos(3x)代回cos(3x)=−43+33,cos(3x)=433−3
cos(3x)=−43+33,cos(3x)=433−3
cos(3x)=−43+33,0≤x≤180∘:无解
cos(3x)=−43+33,0≤x≤180∘
−1≤cos(x)≤1无解
cos(3x)=433−3,0≤x≤180∘:x=3arccos(433−3),x=3360∘−arccos(433−3),x=3arccos(433−3)+360∘
cos(3x)=433−3,0≤x≤180∘
使用反三角函数性质
cos(3x)=433−3
cos(3x)=433−3的通解cos(x)=a⇒x=arccos(a)+360∘n,x=360∘−arccos(a)+360∘n3x=arccos(433−3)+360∘n,3x=360∘−arccos(433−3)+360∘n
3x=arccos(433−3)+360∘n,3x=360∘−arccos(433−3)+360∘n
解 3x=arccos(433−3)+360∘n:x=3arccos(433−3)+3360∘n
3x=arccos(433−3)+360∘n
两边除以 3
3x=arccos(433−3)+360∘n
两边除以 333x=3arccos(433−3)+3360∘n
化简x=3arccos(433−3)+3360∘n
x=3arccos(433−3)+3360∘n
解 3x=360∘−arccos(433−3)+360∘n:x=120∘−3arccos(433−3)+3360∘n
3x=360∘−arccos(433−3)+360∘n
两边除以 3
3x=360∘−arccos(433−3)+360∘n
两边除以 333x=120∘−3arccos(433−3)+3360∘n
化简x=120∘−3arccos(433−3)+3360∘n
x=120∘−3arccos(433−3)+3360∘n
x=3arccos(433−3)+3360∘n,x=120∘−3arccos(433−3)+3360∘n
在 0≤x≤180∘范围内的解x=3arccos(433−3),x=3360∘−arccos(433−3),x=3arccos(433−3)+360∘
合并所有解x=3arccos(433−3),x=3360∘−arccos(433−3),x=3arccos(433−3)+360∘
以小数形式表示解x=30.81462…,x=3360∘−0.81462…,x=30.81462…+360∘