Решения
Калькулятор Интегралов (Первообразной Функции)Калькулятор ПроизводныхАлгебраический КалькуляторКалькулятор МатрицДополнительные инструменты...
Графика
Линейный графикЭкспоненциальный графикКвадратичный графикГрафик синусаДополнительные инструменты...
Калькуляторы
Калькулятор ИМТКалькулятор сложных процентовКалькулятор процентовКалькулятор ускоренияДополнительные инструменты...
Геометрия
Калькулятор теоремы ПифагораКалькулятор Площади ОкружностиКалькулятор равнобедренного треугольникаКалькулятор треугольниковДополнительные инструменты...
AI Chat
Инструменты
БлокнотыГруппыШпаргалкиРабочие листыУпражнятьсяПодтвердить
ru
English
Español
Português
Français
Deutsch
Italiano
Русский
中文(简体)
한국어
日本語
Tiếng Việt
עברית
العربية
Популярное Тригонометрия >

sqrt(1-cos(x))= 1/(2sin^2(x))

  • Пре Алгебра
  • Алгебра
  • Пре Исчисление
  • Исчисление
  • Функции
  • Линейная алгебра
  • Тригонометрия
  • Статистика
  • Химия
  • Экономика
  • Преобразования

Решение

1−cos(x)​=2sin2(x)1​

Решение

x=1.01879…+2πn,x=2π−1.01879…+2πn,x=2.48401…+2πn,x=−2.48401…+2πn
+1
Градусы
x=58.37265…∘+360∘n,x=301.62734…∘+360∘n,x=142.32379…∘+360∘n,x=−142.32379…∘+360∘n
Шаги решения
1−cos(x)​=2sin2(x)1​
Вычтите 2sin2(x)1​ с обеих сторон1−cos(x)​−2sin2(x)1​=0
Упростить 1−cos(x)​−2sin2(x)1​:2sin2(x)2sin2(x)1−cos(x)​−1​
1−cos(x)​−2sin2(x)1​
Преобразуйте элемент в дробь: −cos(x)+1​=2sin2(x)1−cos(x)​⋅2sin2(x)​=2sin2(x)1−cos(x)​⋅2sin2(x)​−2sin2(x)1​
Так как знаменатели равны, сложите дроби: ca​±cb​=ca±b​=2sin2(x)1−cos(x)​⋅2sin2(x)−1​
2sin2(x)2sin2(x)1−cos(x)​−1​=0
g(x)f(x)​=0⇒f(x)=02sin2(x)1−cos(x)​−1=0
Перепишите используя тригонометрические тождества
−1+2sin2(x)1−cos(x)​
Используйте основное тригонометрическое тождество (тождество Пифагора): cos2(x)+sin2(x)=1sin2(x)=1−cos2(x)=−1+2(1−cos2(x))1−cos(x)​
−1+(1−cos2(x))⋅21−cos(x)​=0
Решитe подстановкой
−1+(1−cos2(x))⋅21−cos(x)​=0
Допустим: cos(x)=u−1+(1−u2)⋅21−u​=0
−1+(1−u2)⋅21−u​=0:u≈0.52439…,u≈−0.79147…
−1+(1−u2)⋅21−u​=0
Расширьте −1+(1−u2)⋅21−u​:−1+21−u​−21−u​u2
−1+(1−u2)⋅21−u​
=−1+21−u​(1−u2)
Расширить 21−u​(1−u2):21−u​−21−u​u2
21−u​(1−u2)
Примените распределительный закон: a(b−c)=ab−aca=21−u​,b=1,c=u2=21−u​⋅1−21−u​u2
=2⋅1⋅1−u​−21−u​u2
Перемножьте числа: 2⋅1=2=21−u​−21−u​u2
=−1+21−u​−21−u​u2
−1+21−u​−21−u​u2=0
Переместите 1вправо
−1+21−u​−21−u​u2=0
Добавьте 1 к обеим сторонам−1+21−u​−21−u​u2+1=0+1
После упрощения получаем21−u​−21−u​u2=1
21−u​−21−u​u2=1
коэффициент 21−u​−21−u​u2:21−u​(1−u2)
21−u​−21−u​u2
Перепишите как=1⋅21−u​−21−u​u2
Убрать общее значение 21−u​=21−u​(1−u2)
21−u​(1−u2)=1
Возведите в квадрат обе части:4−4u−8u2+8u3+4u4−4u5=1
21−u​(1−u2)=1
(21−u​(1−u2))2=12
Расширьте (21−u​(1−u2))2:4−4u−8u2+8u3+4u4−4u5
(21−u​(1−u2))2
Примените правило возведения в степень: (a⋅b)n=anbn=22(1−u​)2(−u2+1)2
(1−u​)2:1−u
Примените правило радикалов: a​=a21​=((1−u)21​)2
Примените правило возведения в степень: (ab)c=abc=(1−u)21​⋅2
21​⋅2=1
21​⋅2
Умножьте дроби: a⋅cb​=ca⋅b​=21⋅2​
Отмените общий множитель: 2=1
=1−u
=22(1−u)(1−u2)2
(1−u2)2=1−2u2+u4
(1−u2)2
Примените формулу полного квадрата: (a−b)2=a2−2ab+b2a=1,b=u2
=12−2⋅1⋅u2+(u2)2
Упростить 12−2⋅1⋅u2+(u2)2:1−2u2+u4
12−2⋅1⋅u2+(u2)2
Примените правило 1a=112=1=1−2⋅1⋅u2+(u2)2
2⋅1⋅u2=2u2
2⋅1⋅u2
Перемножьте числа: 2⋅1=2=2u2
(u2)2=u4
(u2)2
Примените правило возведения в степень: (ab)c=abc=u2⋅2
Перемножьте числа: 2⋅2=4=u4
=1−2u2+u4
=1−2u2+u4
=22(1−u)(u4−2u2+1)
22=4=4(1−u)(u4−2u2+1)
Расставьте скобки=4(1−u)⋅1+4(1−u)(−2u2)+4(1−u)u4
Применение правил минус-плюс+(−a)=−a=4⋅1⋅(1−u)−4⋅2(1−u)u2+4(1−u)u4
Упростить 4⋅1⋅1−u−4⋅21−uu2+41−uu4:41−u−81−uu2+41−uu4
4⋅1⋅(1−u)−4⋅2(1−u)u2+4(1−u)u4
Перемножьте числа: 4⋅1=4=4(1−u)−4⋅2(1−u)u2+4(1−u)u4
Перемножьте числа: 4⋅2=8=4(1−u)−8(1−u)u2+4(1−u)u4
=4(1−u)−8(1−u)u2+4(1−u)u4
Расширьте 4(1−u)−8(1−u)u2+4(1−u)u4:4−4u−8u2+8u3+4u4−4u5
4(1−u)−8(1−u)u2+4(1−u)u4
=4(1−u)−8u2(1−u)+4u4(1−u)
Расширить 4(1−u):4−4u
4(1−u)
Примените распределительный закон: a(b−c)=ab−aca=4,b=1,c=u=4⋅1−4u
Перемножьте числа: 4⋅1=4=4−4u
=4−4u−8(1−u)u2+4(1−u)u4
Расширить −8u2(1−u):−8u2+8u3
−8u2(1−u)
Примените распределительный закон: a(b−c)=ab−aca=−8u2,b=1,c=u=−8u2⋅1−(−8u2)u
Применение правил минус-плюс−(−a)=a=−8⋅1⋅u2+8u2u
Упростить −8⋅1⋅u2+8u2u:−8u2+8u3
−8⋅1⋅u2+8u2u
8⋅1⋅u2=8u2
8⋅1⋅u2
Перемножьте числа: 8⋅1=8=8u2
8u2u=8u3
8u2u
Примените правило возведения в степень: ab⋅ac=ab+cu2u=u2+1=8u2+1
Добавьте числа: 2+1=3=8u3
=−8u2+8u3
=−8u2+8u3
=4−4u−8u2+8u3+4(1−u)u4
Расширить 4u4(1−u):4u4−4u5
4u4(1−u)
Примените распределительный закон: a(b−c)=ab−aca=4u4,b=1,c=u=4u4⋅1−4u4u
=4⋅1⋅u4−4u4u
Упростить 4⋅1⋅u4−4u4u:4u4−4u5
4⋅1⋅u4−4u4u
4⋅1⋅u4=4u4
4⋅1⋅u4
Перемножьте числа: 4⋅1=4=4u4
4u4u=4u5
4u4u
Примените правило возведения в степень: ab⋅ac=ab+cu4u=u4+1=4u4+1
Добавьте числа: 4+1=5=4u5
=4u4−4u5
=4u4−4u5
=4−4u−8u2+8u3+4u4−4u5
=4−4u−8u2+8u3+4u4−4u5
Расширьте 12:1
12
Примените правило 1a=1=1
4−4u−8u2+8u3+4u4−4u5=1
4−4u−8u2+8u3+4u4−4u5=1
Решить 4−4u−8u2+8u3+4u4−4u5=1:u≈−1.15774…,u≈0.52439…,u≈−0.79147…
4−4u−8u2+8u3+4u4−4u5=1
Переместите 1влево
4−4u−8u2+8u3+4u4−4u5=1
Вычтите 1 с обеих сторон4−4u−8u2+8u3+4u4−4u5−1=1−1
После упрощения получаем−4u5+4u4+8u3−8u2−4u+3=0
−4u5+4u4+8u3−8u2−4u+3=0
Найдите одно решение для −4u5+4u4+8u3−8u2−4u+3=0 с использованием метода Ньютона-Рафсона:u≈−1.15774…
−4u5+4u4+8u3−8u2−4u+3=0
Определение приближения Ньютона-Рафсона
f(u)=−4u5+4u4+8u3−8u2−4u+3
Найдите f′(u):−20u4+16u3+24u2−16u−4
dud​(−4u5+4u4+8u3−8u2−4u+3)
Производная суммы: (f±g)′=f′±g′=−dud​(4u5)+dud​(4u4)+dud​(8u3)−dud​(8u2)−dud​(4u)+dud​(3)
dud​(4u5)=20u4
dud​(4u5)
Производная переменной и множителя: (a⋅f)′=a⋅f′=4dud​(u5)
Производная степенной функции: dxd​(xa)=a⋅xa−1=4⋅5u5−1
После упрощения получаем=20u4
dud​(4u4)=16u3
dud​(4u4)
Производная переменной и множителя: (a⋅f)′=a⋅f′=4dud​(u4)
Производная степенной функции: dxd​(xa)=a⋅xa−1=4⋅4u4−1
После упрощения получаем=16u3
dud​(8u3)=24u2
dud​(8u3)
Производная переменной и множителя: (a⋅f)′=a⋅f′=8dud​(u3)
Производная степенной функции: dxd​(xa)=a⋅xa−1=8⋅3u3−1
После упрощения получаем=24u2
dud​(8u2)=16u
dud​(8u2)
Производная переменной и множителя: (a⋅f)′=a⋅f′=8dud​(u2)
Производная степенной функции: dxd​(xa)=a⋅xa−1=8⋅2u2−1
После упрощения получаем=16u
dud​(4u)=4
dud​(4u)
Производная переменной и множителя: (a⋅f)′=a⋅f′=4dudu​
Воспользуемся таблицей производных элементарных функций : dudu​=1=4⋅1
После упрощения получаем=4
dud​(3)=0
dud​(3)
Производная постоянной: dxd​(a)=0=0
=−20u4+16u3+24u2−16u−4+0
После упрощения получаем=−20u4+16u3+24u2−16u−4
Пусть u0​=2Вычислите un+1​ до момента Δun+1​<0.000001
u1​=1.71969…:Δu1​=0.28030…
f(u0​)=−4⋅25+4⋅24+8⋅23−8⋅22−4⋅2+3=−37f′(u0​)=−20⋅24+16⋅23+24⋅22−16⋅2−4=−132u1​=1.71969…
Δu1​=∣1.71969…−2∣=0.28030…Δu1​=0.28030…
u2​=1.49728…:Δu2​=0.22241…
f(u1​)=−4⋅1.71969…5+4⋅1.71969…4+8⋅1.71969…3−8⋅1.71969…2−4⋅1.71969…+3=−12.02935…f′(u1​)=−20⋅1.71969…4+16⋅1.71969…3+24⋅1.71969…2−16⋅1.71969…−4=−54.08571…u2​=1.49728…
Δu2​=∣1.49728…−1.71969…∣=0.22241…Δu2​=0.22241…
u3​=1.30324…:Δu3​=0.19403…
f(u2​)=−4⋅1.49728…5+4⋅1.49728…4+8⋅1.49728…3−8⋅1.49728…2−4⋅1.49728…+3=−4.06767…f′(u2​)=−20⋅1.49728…4+16⋅1.49728…3+24⋅1.49728…2−16⋅1.49728…−4=−20.96340…u3​=1.30324…
Δu3​=∣1.30324…−1.49728…∣=0.19403…Δu3​=0.19403…
u4​=1.05328…:Δu4​=0.24996…
f(u3​)=−4⋅1.30324…5+4⋅1.30324…4+8⋅1.30324…3−8⋅1.30324…2−4⋅1.30324…+3=−1.59173…f′(u3​)=−20⋅1.30324…4+16⋅1.30324…3+24⋅1.30324…2−16⋅1.30324…−4=−6.36786…u4​=1.05328…
Δu4​=∣1.05328…−1.30324…∣=0.24996…Δu4​=0.24996…
u5​=−5.80799…:Δu5​=6.86128…
f(u4​)=−4⋅1.05328…5+4⋅1.05328…4+8⋅1.05328…3−8⋅1.05328…2−4⋅1.05328…+3=−1.00255…f′(u4​)=−20⋅1.05328…4+16⋅1.05328…3+24⋅1.05328…2−16⋅1.05328…−4=−0.14611…u5​=−5.80799…
Δu5​=∣−5.80799…−1.05328…∣=6.86128…Δu5​=6.86128…
u6​=−4.64067…:Δu6​=1.16732…
f(u5​)=−4(−5.80799…)5+4(−5.80799…)4+8(−5.80799…)3−8(−5.80799…)2−4(−5.80799…)+3=29176.40873…f′(u5​)=−20(−5.80799…)4+16(−5.80799…)3+24(−5.80799…)2−16(−5.80799…)−4=−24994.29514…u6​=−4.64067…
Δu6​=∣−4.64067…−(−5.80799…)∣=1.16732…Δu6​=1.16732…
u7​=−3.71587…:Δu7​=0.92480…
f(u6​)=−4(−4.64067…)5+4(−4.64067…)4+8(−4.64067…)3−8(−4.64067…)2−4(−4.64067…)+3=9514.18126…f′(u6​)=−20(−4.64067…)4+16(−4.64067…)3+24(−4.64067…)2−16(−4.64067…)−4=−10287.81312…u7​=−3.71587…
Δu7​=∣−3.71587…−(−4.64067…)∣=0.92480…Δu7​=0.92480…
u8​=−2.98754…:Δu8​=0.72832…
f(u7​)=−4(−3.71587…)5+4(−3.71587…)4+8(−3.71587…)3−8(−3.71587…)2−4(−3.71587…)+3=3093.32373…f′(u7​)=−20(−3.71587…)4+16(−3.71587…)3+24(−3.71587…)2−16(−3.71587…)−4=−4247.14664…u8​=−2.98754…
Δu8​=∣−2.98754…−(−3.71587…)∣=0.72832…Δu8​=0.72832…
u9​=−2.41948…:Δu9​=0.56806…
f(u8​)=−4(−2.98754…)5+4(−2.98754…)4+8(−2.98754…)3−8(−2.98754…)2−4(−2.98754…)+3=1000.86681…f′(u8​)=−20(−2.98754…)4+16(−2.98754…)3+24(−2.98754…)2−16(−2.98754…)−4=−1761.89279…u9​=−2.41948…
Δu9​=∣−2.41948…−(−2.98754…)∣=0.56806…Δu9​=0.56806…
u10​=−1.98344…:Δu10​=0.43603…
f(u9​)=−4(−2.41948…)5+4(−2.41948…)4+8(−2.41948…)3−8(−2.41948…)2−4(−2.41948…)+3=321.25479…f′(u9​)=−20(−2.41948…)4+16(−2.41948…)3+24(−2.41948…)2−16(−2.41948…)−4=−736.76863…u10​=−1.98344…
Δu10​=∣−1.98344…−(−2.41948…)∣=0.43603…Δu10​=0.43603…
u11​=−1.65761…:Δu11​=0.32583…
f(u10​)=−4(−1.98344…)5+4(−1.98344…)4+8(−1.98344…)3−8(−1.98344…)2−4(−1.98344…)+3=101.73511…f′(u10​)=−20(−1.98344…)4+16(−1.98344…)3+24(−1.98344…)2−16(−1.98344…)−4=−312.23335…u11​=−1.65761…
Δu11​=∣−1.65761…−(−1.98344…)∣=0.32583…Δu11​=0.32583…
u12​=−1.42520…:Δu12​=0.23241…
f(u11​)=−4(−1.65761…)5+4(−1.65761…)4+8(−1.65761…)3−8(−1.65761…)2−4(−1.65761…)+3=31.47022…f′(u11​)=−20(−1.65761…)4+16(−1.65761…)3+24(−1.65761…)2−16(−1.65761…)−4=−135.40437…u12​=−1.42520…
Δu12​=∣−1.42520…−(−1.65761…)∣=0.23241…Δu12​=0.23241…
u13​=−1.27318…:Δu13​=0.15201…
f(u12​)=−4(−1.42520…)5+4(−1.42520…)4+8(−1.42520…)3−8(−1.42520…)2−4(−1.42520…)+3=9.31556…f′(u12​)=−20(−1.42520…)4+16(−1.42520…)3+24(−1.42520…)2−16(−1.42520…)−4=−61.28130…u13​=−1.27318…
Δu13​=∣−1.27318…−(−1.42520…)∣=0.15201…Δu13​=0.15201…
u14​=−1.19046…:Δu14​=0.08272…
f(u13​)=−4(−1.27318…)5+4(−1.27318…)4+8(−1.27318…)3−8(−1.27318…)2−4(−1.27318…)+3=2.50663…f′(u13​)=−20(−1.27318…)4+16(−1.27318…)3+24(−1.27318…)2−16(−1.27318…)−4=−30.29974…u14​=−1.19046…
Δu14​=∣−1.19046…−(−1.27318…)∣=0.08272…Δu14​=0.08272…
u15​=−1.16145…:Δu15​=0.02900…
f(u14​)=−4(−1.19046…)5+4(−1.19046…)4+8(−1.19046…)3−8(−1.19046…)2−4(−1.19046…)+3=0.52502…f′(u14​)=−20(−1.19046…)4+16(−1.19046…)3+24(−1.19046…)2−16(−1.19046…)−4=−18.10266…u15​=−1.16145…
Δu15​=∣−1.16145…−(−1.19046…)∣=0.02900…Δu15​=0.02900…
u16​=−1.15780…:Δu16​=0.00365…
f(u15​)=−4(−1.16145…)5+4(−1.16145…)4+8(−1.16145…)3−8(−1.16145…)2−4(−1.16145…)+3=0.05297…f′(u15​)=−20(−1.16145…)4+16(−1.16145…)3+24(−1.16145…)2−16(−1.16145…)−4=−14.50486…u16​=−1.15780…
Δu16​=∣−1.15780…−(−1.16145…)∣=0.00365…Δu16​=0.00365…
u17​=−1.15774…:Δu17​=0.00005…
f(u16​)=−4(−1.15780…)5+4(−1.15780…)4+8(−1.15780…)3−8(−1.15780…)2−4(−1.15780…)+3=0.00078…f′(u16​)=−20(−1.15780…)4+16(−1.15780…)3+24(−1.15780…)2−16(−1.15780…)−4=−14.07518…u17​=−1.15774…
Δu17​=∣−1.15774…−(−1.15780…)∣=0.00005…Δu17​=0.00005…
u18​=−1.15774…:Δu18​=1.29677E−8
f(u17​)=−4(−1.15774…)5+4(−1.15774…)4+8(−1.15774…)3−8(−1.15774…)2−4(−1.15774…)+3=1.82438E−7f′(u17​)=−20(−1.15774…)4+16(−1.15774…)3+24(−1.15774…)2−16(−1.15774…)−4=−14.06865…u18​=−1.15774…
Δu18​=∣−1.15774…−(−1.15774…)∣=1.29677E−8Δu18​=1.29677E−8
u≈−1.15774…
Примените деление столбиком:u+1.15774…−4u5+4u4+8u3−8u2−4u+3​=−4u4+8.63099…u3−1.99253…u2−5.69314…u+2.59123…
−4u4+8.63099…u3−1.99253…u2−5.69314…u+2.59123…≈0
Найдите одно решение для −4u4+8.63099…u3−1.99253…u2−5.69314…u+2.59123…=0 с использованием метода Ньютона-Рафсона:u≈0.52439…
−4u4+8.63099…u3−1.99253…u2−5.69314…u+2.59123…=0
Определение приближения Ньютона-Рафсона
f(u)=−4u4+8.63099…u3−1.99253…u2−5.69314…u+2.59123…
Найдите f′(u):−16u3+25.89299…u2−3.98507…u−5.69314…
dud​(−4u4+8.63099…u3−1.99253…u2−5.69314…u+2.59123…)
Производная суммы: (f±g)′=f′±g′=−dud​(4u4)+dud​(8.63099…u3)−dud​(1.99253…u2)−dud​(5.69314…u)+dud​(2.59123…)
dud​(4u4)=16u3
dud​(4u4)
Производная переменной и множителя: (a⋅f)′=a⋅f′=4dud​(u4)
Производная степенной функции: dxd​(xa)=a⋅xa−1=4⋅4u4−1
После упрощения получаем=16u3
dud​(8.63099…u3)=25.89299…u2
dud​(8.63099…u3)
Производная переменной и множителя: (a⋅f)′=a⋅f′=8.63099…dud​(u3)
Производная степенной функции: dxd​(xa)=a⋅xa−1=8.63099…⋅3u3−1
После упрощения получаем=25.89299…u2
dud​(1.99253…u2)=3.98507…u
dud​(1.99253…u2)
Производная переменной и множителя: (a⋅f)′=a⋅f′=1.99253…dud​(u2)
Производная степенной функции: dxd​(xa)=a⋅xa−1=1.99253…⋅2u2−1
После упрощения получаем=3.98507…u
dud​(5.69314…u)=5.69314…
dud​(5.69314…u)
Производная переменной и множителя: (a⋅f)′=a⋅f′=5.69314…dudu​
Воспользуемся таблицей производных элементарных функций : dudu​=1=5.69314…⋅1
После упрощения получаем=5.69314…
dud​(2.59123…)=0
dud​(2.59123…)
Производная постоянной: dxd​(a)=0=0
=−16u3+25.89299…u2−3.98507…u−5.69314…+0
После упрощения получаем=−16u3+25.89299…u2−3.98507…u−5.69314…
Пусть u0​=0Вычислите un+1​ до момента Δun+1​<0.000001
u1​=0.45514…:Δu1​=0.45514…
f(u0​)=−4⋅04+8.63099…⋅03−1.99253…⋅02−5.69314…⋅0+2.59123…=2.59123…f′(u0​)=−16⋅03+25.89299…⋅02−3.98507…⋅0−5.69314…=−5.69314…u1​=0.45514…
Δu1​=∣0.45514…−0∣=0.45514…Δu1​=0.45514…
u2​=0.51796…:Δu2​=0.06281…
f(u1​)=−4⋅0.45514…4+8.63099…⋅0.45514…3−1.99253…⋅0.45514…2−5.69314…⋅0.45514…+2.59123…=0.22937…f′(u1​)=−16⋅0.45514…3+25.89299…⋅0.45514…2−3.98507…⋅0.45514…−5.69314…=−3.65154…u2​=0.51796…
Δu2​=∣0.51796…−0.45514…∣=0.06281…Δu2​=0.06281…
u3​=0.52432…:Δu3​=0.00635…
f(u2​)=−4⋅0.51796…4+8.63099…⋅0.51796…3−1.99253…⋅0.51796…2−5.69314…⋅0.51796…+2.59123…=0.01929…f′(u2​)=−16⋅0.51796…3+25.89299…⋅0.51796…2−3.98507…⋅0.51796…−5.69314…=−3.03391…u3​=0.52432…
Δu3​=∣0.52432…−0.51796…∣=0.00635…Δu3​=0.00635…
u4​=0.52439…:Δu4​=0.00006…
f(u3​)=−4⋅0.52432…4+8.63099…⋅0.52432…3−1.99253…⋅0.52432…2−5.69314…⋅0.52432…+2.59123…=0.00020…f′(u3​)=−16⋅0.52432…3+25.89299…⋅0.52432…2−3.98507…⋅0.52432…−5.69314…=−2.97053…u4​=0.52439…
Δu4​=∣0.52439…−0.52432…∣=0.00006…Δu4​=0.00006…
u5​=0.52439…:Δu5​=7.72366E−9
f(u4​)=−4⋅0.52439…4+8.63099…⋅0.52439…3−1.99253…⋅0.52439…2−5.69314…⋅0.52439…+2.59123…=2.29382E−8f′(u4​)=−16⋅0.52439…3+25.89299…⋅0.52439…2−3.98507…⋅0.52439…−5.69314…=−2.96985…u5​=0.52439…
Δu5​=∣0.52439…−0.52439…∣=7.72366E−9Δu5​=7.72366E−9
u≈0.52439…
Примените деление столбиком:u−0.52439…−4u4+8.63099…u3−1.99253…u2−5.69314…u+2.59123…​=−4u3+6.53342…u2+1.43354…u−4.94140…
−4u3+6.53342…u2+1.43354…u−4.94140…≈0
Найдите одно решение для −4u3+6.53342…u2+1.43354…u−4.94140…=0 с использованием метода Ньютона-Рафсона:u≈−0.79147…
−4u3+6.53342…u2+1.43354…u−4.94140…=0
Определение приближения Ньютона-Рафсона
f(u)=−4u3+6.53342…u2+1.43354…u−4.94140…
Найдите f′(u):−12u2+13.06685…u+1.43354…
dud​(−4u3+6.53342…u2+1.43354…u−4.94140…)
Производная суммы: (f±g)′=f′±g′=−dud​(4u3)+dud​(6.53342…u2)+dud​(1.43354…u)−dud​(4.94140…)
dud​(4u3)=12u2
dud​(4u3)
Производная переменной и множителя: (a⋅f)′=a⋅f′=4dud​(u3)
Производная степенной функции: dxd​(xa)=a⋅xa−1=4⋅3u3−1
После упрощения получаем=12u2
dud​(6.53342…u2)=13.06685…u
dud​(6.53342…u2)
Производная переменной и множителя: (a⋅f)′=a⋅f′=6.53342…dud​(u2)
Производная степенной функции: dxd​(xa)=a⋅xa−1=6.53342…⋅2u2−1
После упрощения получаем=13.06685…u
dud​(1.43354…u)=1.43354…
dud​(1.43354…u)
Производная переменной и множителя: (a⋅f)′=a⋅f′=1.43354…dudu​
Воспользуемся таблицей производных элементарных функций : dudu​=1=1.43354…⋅1
После упрощения получаем=1.43354…
dud​(4.94140…)=0
dud​(4.94140…)
Производная постоянной: dxd​(a)=0=0
=−12u2+13.06685…u+1.43354…−0
После упрощения получаем=−12u2+13.06685…u+1.43354…
Пусть u0​=3Вычислите un+1​ до момента Δun+1​<0.000001
u1​=2.26016…:Δu1​=0.73983…
f(u0​)=−4⋅33+6.53342…⋅32+1.43354…⋅3−4.94140…=−49.83990…f′(u0​)=−12⋅32+13.06685…⋅3+1.43354…=−67.36588…u1​=2.26016…
Δu1​=∣2.26016…−3∣=0.73983…Δu1​=0.73983…
u2​=1.78183…:Δu2​=0.47832…
f(u1​)=−4⋅2.26016…3+6.53342…⋅2.26016…2+1.43354…⋅2.26016…−4.94140…=−14.50903…f′(u1​)=−12⋅2.26016…2+13.06685…⋅2.26016…+1.43354…=−30.33318…u2​=1.78183…
Δu2​=∣1.78183…−2.26016…∣=0.47832…Δu2​=0.47832…
u3​=1.46256…:Δu3​=0.31927…
f(u2​)=−4⋅1.78183…3+6.53342…⋅1.78183…2+1.43354…⋅1.78183…−4.94140…=−4.27274…f′(u2​)=−12⋅1.78183…2+13.06685…⋅1.78183…+1.43354…=−13.38281…u3​=1.46256…
Δu3​=∣1.46256…−1.78183…∣=0.31927…Δu3​=0.31927…
u4​=1.19261…:Δu4​=0.26995…
f(u3​)=−4⋅1.46256…3+6.53342…⋅1.46256…2+1.43354…⋅1.46256…−4.94140…=−1.38340…f′(u3​)=−12⋅1.46256…2+13.06685…⋅1.46256…+1.43354…=−5.12454…u4​=1.19261…
Δu4​=∣1.19261…−1.46256…∣=0.26995…Δu4​=0.26995…
u5​=−13.10640…:Δu5​=14.29901…
f(u4​)=−4⋅1.19261…3+6.53342…⋅1.19261…2+1.43354…⋅1.19261…−4.94140…=−0.72421…f′(u4​)=−12⋅1.19261…2+13.06685…⋅1.19261…+1.43354…=−0.05064…u5​=−13.10640…
Δu5​=∣−13.10640…−1.19261…∣=14.29901…Δu5​=14.29901…
u6​=−8.57776…:Δu6​=4.52864…
f(u5​)=−4(−13.10640…)3+6.53342…(−13.10640…)2+1.43354…(−13.10640…)−4.94140…=10104.13392…f′(u5​)=−12(−13.10640…)2+13.06685…(−13.10640…)+1.43354…=−2231.16096…u6​=−8.57776…
Δu6​=∣−8.57776…−(−13.10640…)∣=4.52864…Δu6​=4.52864…
u7​=−5.57045…:Δu7​=3.00730…
f(u6​)=−4(−8.57776…)3+6.53342…(−8.57776…)2+1.43354…(−8.57776…)−4.94140…=2988.01817…f′(u6​)=−12(−8.57776…)2+13.06685…(−8.57776…)+1.43354…=−993.58713…u7​=−5.57045…
Δu7​=∣−5.57045…−(−8.57776…)∣=3.00730…Δu7​=3.00730…
u8​=−3.58447…:Δu8​=1.98598…
f(u7​)=−4(−5.57045…)3+6.53342…(−5.57045…)2+1.43354…(−5.57045…)−4.94140…=881.21142…f′(u7​)=−12(−5.57045…)2+13.06685…(−5.57045…)+1.43354…=−443.71510…u8​=−3.58447…
Δu8​=∣−3.58447…−(−5.57045…)∣=1.98598…Δu8​=1.98598…
u9​=−2.29137…:Δu9​=1.29310…
f(u8​)=−4(−3.58447…)3+6.53342…(−3.58447…)2+1.43354…(−3.58447…)−4.94140…=258.08452…f′(u8​)=−12(−3.58447…)2+13.06685…(−3.58447…)+1.43354…=−199.58579…u9​=−2.29137…
Δu9​=∣−2.29137…−(−3.58447…)∣=1.29310…Δu9​=1.29310…
u10​=−1.48056…:Δu10​=0.81081…
f(u9​)=−4(−2.29137…)3+6.53342…(−2.29137…)2+1.43354…(−2.29137…)−4.94140…=74.19938…f′(u9​)=−12(−2.29137…)2+13.06685…(−2.29137…)+1.43354…=−91.51226…u10​=−1.48056…
Δu10​=∣−1.48056…−(−2.29137…)∣=0.81081…Δu10​=0.81081…
u11​=−1.02282…:Δu11​=0.45773…
f(u10​)=−4(−1.48056…)3+6.53342…(−1.48056…)2+1.43354…(−1.48056…)−4.94140…=20.23972…f′(u10​)=−12(−1.48056…)2+13.06685…(−1.48056…)+1.43354…=−44.21745…u11​=−1.02282…
Δu11​=∣−1.02282…−(−1.48056…)∣=0.45773…Δu11​=0.45773…
u12​=−0.83056…:Δu12​=0.19226…
f(u11​)=−4(−1.02282…)3+6.53342…(−1.02282…)2+1.43354…(−1.02282…)−4.94140…=4.70771…f′(u11​)=−12(−1.02282…)2+13.06685…(−1.02282…)+1.43354…=−24.48576…u12​=−0.83056…
Δu12​=∣−0.83056…−(−1.02282…)∣=0.19226…Δu12​=0.19226…
u13​=−0.79288…:Δu13​=0.03767…
f(u12​)=−4(−0.83056…)3+6.53342…(−0.83056…)2+1.43354…(−0.83056…)−4.94140…=0.66678…f′(u12​)=−12(−0.83056…)2+13.06685…(−0.83056…)+1.43354…=−17.69741…u13​=−0.79288…
Δu13​=∣−0.79288…−(−0.83056…)∣=0.03767…Δu13​=0.03767…
u14​=−0.79147…:Δu14​=0.00140…
f(u13​)=−4(−0.79288…)3+6.53342…(−0.79288…)2+1.43354…(−0.79288…)−4.94140…=0.0232093455f′(u13​)=−12(−0.79288…)2+13.06685…(−0.79288…)+1.43354…=−16.47108…u14​=−0.79147…
Δu14​=∣−0.79147…−(−0.79288…)∣=0.00140…Δu14​=0.00140…
u15​=−0.79147…:Δu15​=1.9392E−6
f(u14​)=−4(−0.79147…)3+6.53342…(−0.79147…)2+1.43354…(−0.79147…)−4.94140…=0.00003…f′(u14​)=−12(−0.79147…)2+13.06685…(−0.79147…)+1.43354…=−16.42588…u15​=−0.79147…
Δu15​=∣−0.79147…−(−0.79147…)∣=1.9392E−6Δu15​=1.9392E−6
u16​=−0.79147…:Δu16​=3.6702E−12
f(u15​)=−4(−0.79147…)3+6.53342…(−0.79147…)2+1.43354…(−0.79147…)−4.94140…=6.0286E−11f′(u15​)=−12(−0.79147…)2+13.06685…(−0.79147…)+1.43354…=−16.42581…u16​=−0.79147…
Δu16​=∣−0.79147…−(−0.79147…)∣=3.6702E−12Δu16​=3.6702E−12
u≈−0.79147…
Примените деление столбиком:u+0.79147…−4u3+6.53342…u2+1.43354…u−4.94140…​=−4u2+9.69933…u−6.24326…
−4u2+9.69933…u−6.24326…≈0
Найдите одно решение для −4u2+9.69933…u−6.24326…=0 с использованием метода Ньютона-Рафсона:Решения для u∈Rнет
−4u2+9.69933…u−6.24326…=0
Определение приближения Ньютона-Рафсона
f(u)=−4u2+9.69933…u−6.24326…
Найдите f′(u):−8u+9.69933…
dud​(−4u2+9.69933…u−6.24326…)
Производная суммы: (f±g)′=f′±g′=−dud​(4u2)+dud​(9.69933…u)−dud​(6.24326…)
dud​(4u2)=8u
dud​(4u2)
Производная переменной и множителя: (a⋅f)′=a⋅f′=4dud​(u2)
Производная степенной функции: dxd​(xa)=a⋅xa−1=4⋅2u2−1
После упрощения получаем=8u
dud​(9.69933…u)=9.69933…
dud​(9.69933…u)
Производная переменной и множителя: (a⋅f)′=a⋅f′=9.69933…dudu​
Воспользуемся таблицей производных элементарных функций : dudu​=1=9.69933…⋅1
После упрощения получаем=9.69933…
dud​(6.24326…)=0
dud​(6.24326…)
Производная постоянной: dxd​(a)=0=0
=−8u+9.69933…−0
После упрощения получаем=−8u+9.69933…
Пусть u0​=1Вычислите un+1​ до момента Δun+1​<0.000001
u1​=1.32008…:Δu1​=0.32008…
f(u0​)=−4⋅12+9.69933…⋅1−6.24326…=−0.54392…f′(u0​)=−8⋅1+9.69933…=1.69933…u1​=1.32008…
Δu1​=∣1.32008…−1∣=0.32008…Δu1​=0.32008…
u2​=0.84428…:Δu2​=0.47579…
f(u1​)=−4⋅1.32008…2+9.69933…⋅1.32008…−6.24326…=−0.40980…f′(u1​)=−8⋅1.32008…+9.69933…=−0.86130…u2​=0.84428…
Δu2​=∣0.84428…−1.32008…∣=0.47579…Δu2​=0.47579…
u3​=1.15175…:Δu3​=0.30747…
f(u2​)=−4⋅0.84428…2+9.69933…⋅0.84428…−6.24326…=−0.90553…f′(u2​)=−8⋅0.84428…+9.69933…=2.94507…u3​=1.15175…
Δu3​=∣1.15175…−0.84428…∣=0.30747…Δu3​=0.30747…
u4​=1.93099…:Δu4​=0.77924…
f(u3​)=−4⋅1.15175…2+9.69933…⋅1.15175…−6.24326…=−0.37815…f′(u3​)=−8⋅1.15175…+9.69933…=0.48529…u4​=1.93099…
Δu4​=∣1.93099…−1.15175…∣=0.77924…Δu4​=0.77924…
u5​=1.50848…:Δu5​=0.42251…
f(u4​)=−4⋅1.93099…2+9.69933…⋅1.93099…−6.24326…=−2.42887…f′(u4​)=−8⋅1.93099…+9.69933…=−5.74865…u5​=1.50848…
Δu5​=∣1.50848…−1.93099…∣=0.42251…Δu5​=0.42251…
u6​=1.20700…:Δu6​=0.30147…
f(u5​)=−4⋅1.50848…2+9.69933…⋅1.50848…−6.24326…=−0.71406…f′(u5​)=−8⋅1.50848…+9.69933…=−2.36855…u6​=1.20700…
Δu6​=∣1.20700…−1.50848…∣=0.30147…Δu6​=0.30147…
u7​=9.60809…:Δu7​=8.40108…
f(u6​)=−4⋅1.20700…2+9.69933…⋅1.20700…−6.24326…=−0.36355…f′(u6​)=−8⋅1.20700…+9.69933…=0.04327…u7​=9.60809…
Δu7​=∣9.60809…−1.20700…∣=8.40108…Δu7​=8.40108…
u8​=5.40484…:Δu8​=4.20324…
f(u7​)=−4⋅9.60809…2+9.69933…⋅9.60809…−6.24326…=−282.31282…f′(u7​)=−8⋅9.60809…+9.69933…=−67.16539…u8​=5.40484…
Δu8​=∣5.40484…−9.60809…∣=4.20324…Δu8​=4.20324…
u9​=3.29779…:Δu9​=2.10704…
f(u8​)=−4⋅5.40484…2+9.69933…⋅5.40484…−6.24326…=−70.66918…f′(u8​)=−8⋅5.40484…+9.69933…=−33.53940…u9​=3.29779…
Δu9​=∣3.29779…−5.40484…∣=2.10704…Δu9​=2.10704…
u10​=2.23332…:Δu10​=1.06447…
f(u9​)=−4⋅3.29779…2+9.69933…⋅3.29779…−6.24326…=−17.75862…f′(u9​)=−8⋅3.29779…+9.69933…=−16.68301…u10​=2.23332…
Δu10​=∣2.23332…−3.29779…∣=1.06447…Δu10​=1.06447…
u11​=1.67836…:Δu11​=0.55495…
f(u10​)=−4⋅2.23332…2+9.69933…⋅2.23332…−6.24326…=−4.53241…f′(u10​)=−8⋅2.23332…+9.69933…=−8.16722…u11​=1.67836…
Δu11​=∣1.67836…−2.23332…∣=0.55495…Δu11​=0.55495…
u12​=1.34789…:Δu12​=0.33047…
f(u11​)=−4⋅1.67836…2+9.69933…⋅1.67836…−6.24326…=−1.23188…f′(u11​)=−8⋅1.67836…+9.69933…=−3.72761…u12​=1.34789…
Δu12​=∣1.34789…−1.67836…∣=0.33047…Δu12​=0.33047…
u13​=0.94482…:Δu13​=0.40307…
f(u12​)=−4⋅1.34789…2+9.69933…⋅1.34789…−6.24326…=−0.43685…f′(u12​)=−8⋅1.34789…+9.69933…=−1.08381…u13​=0.94482…
Δu13​=∣0.94482…−1.34789…∣=0.40307…Δu13​=0.40307…
Невозможно найти решение
Решениями являютсяu≈−1.15774…,u≈0.52439…,u≈−0.79147…
u≈−1.15774…,u≈0.52439…,u≈−0.79147…
Проверьте решения:u≈−1.15774…Неверно,u≈0.52439…Верно,u≈−0.79147…Верно
Проверьте решения, вставив их в −1+(1−u2)⋅21−u​=0
Удалите те, которые не согласуются с уравнением.
Подставьте u≈−1.15774…:Неверно
−1+(1−(−1.15774…)2)⋅21−(−1.15774…)​=0
−1+(1−(−1.15774…)2)⋅21−(−1.15774…)​=−2
−1+(1−(−1.15774…)2)⋅21−(−1.15774…)​
Примените правило −(−a)=a=−1+(1−(−1.15774…)2)⋅21+1.15774…​
(1−(−1.15774…)2)⋅21+1.15774…​=−0.68076…2.15774…​
(1−(−1.15774…)2)⋅21+1.15774…​
(−1.15774…)2=1.34038…
(−1.15774…)2
Примените правило возведения в степень: (−a)n=an,если n четное(−1.15774…)2=1.15774…2=1.15774…2
1.15774…2=1.34038…=1.34038…
=2(1−1.34038…)1+1.15774…​
Добавьте числа: 1+1.15774…=2.15774…=22.15774…​(1−1.34038…)
Вычтите числа: 1−1.34038…=−0.34038…=2(−0.34038…)2.15774…​
Уберите скобки: (−a)=−a=−0.34038…⋅22.15774…​
Перемножьте числа: 0.34038…⋅2=0.68076…=−0.68076…2.15774…​
=−1−0.68076…2.15774…​
0.68076…2.15774…​=1
0.68076…2.15774…​
2.15774…​=1.46892…=0.68076…⋅1.46892…
Перемножьте числа: 0.68076…⋅1.46892…=1=1
=−1−1
Вычтите числа: −1−1=−2=−2
−2=0
Неверно
Подставьте u≈0.52439…:Верно
−1+(1−0.52439…2)⋅21−0.52439…​=0
−1+(1−0.52439…2)⋅21−0.52439…​=5.0E−15
−1+(1−0.52439…2)⋅21−0.52439…​
(1−0.52439…2)⋅21−0.52439…​=1.45002…0.47560…​
(1−0.52439…2)⋅21−0.52439…​
0.52439…2=0.27498…=2(1−0.27498…)1−0.52439…​
Вычтите числа: 1−0.52439…=0.47560…=20.47560…​(1−0.27498…)
Вычтите числа: 1−0.27498…=0.72501…=2⋅0.72501…0.47560…​
Перемножьте числа: 0.72501…⋅2=1.45002…=1.45002…0.47560…​
=−1+1.45002…0.47560…​
1.45002…0.47560…​=1
1.45002…0.47560…​
0.47560…​=0.68964…=0.68964…⋅1.45002…
Перемножьте числа: 1.45002…⋅0.68964…=1=1
=−1+1
Прибавьте/Вычтите числа: −1+1=5.0E−15=5.0E−15
5.0E−15=0
Верно
Подставьте u≈−0.79147…:Верно
−1+(1−(−0.79147…)2)⋅21−(−0.79147…)​=0
−1+(1−(−0.79147…)2)⋅21−(−0.79147…)​=5.0E−15
−1+(1−(−0.79147…)2)⋅21−(−0.79147…)​
Примените правило −(−a)=a=−1+(1−(−0.79147…)2)⋅21+0.79147…​
(1−(−0.79147…)2)⋅21+0.79147…​=0.74712…1.79147…​
(1−(−0.79147…)2)⋅21+0.79147…​
(−0.79147…)2=0.62643…
(−0.79147…)2
Примените правило возведения в степень: (−a)n=an,если n четное(−0.79147…)2=0.79147…2=0.79147…2
0.79147…2=0.62643…=0.62643…
=2(1−0.62643…)1+0.79147…​
Добавьте числа: 1+0.79147…=1.79147…=21.79147…​(1−0.62643…)
Вычтите числа: 1−0.62643…=0.37356…=2⋅0.37356…1.79147…​
Перемножьте числа: 0.37356…⋅2=0.74712…=0.74712…1.79147…​
=−1+0.74712…1.79147…​
0.74712…1.79147…​=1
0.74712…1.79147…​
1.79147…​=1.33846…=0.74712…⋅1.33846…
Перемножьте числа: 0.74712…⋅1.33846…=1=1
=−1+1
Прибавьте/Вычтите числа: −1+1=5.0E−15=5.0E−15
5.0E−15=0
Верно
Решениями являютсяu≈0.52439…,u≈−0.79147…
Делаем обратную замену u=cos(x)cos(x)≈0.52439…,cos(x)≈−0.79147…
cos(x)≈0.52439…,cos(x)≈−0.79147…
cos(x)=0.52439…:x=arccos(0.52439…)+2πn,x=2π−arccos(0.52439…)+2πn
cos(x)=0.52439…
Примените обратные тригонометрические свойства
cos(x)=0.52439…
Общие решения для cos(x)=0.52439…cos(x)=a⇒x=arccos(a)+2πn,x=2π−arccos(a)+2πnx=arccos(0.52439…)+2πn,x=2π−arccos(0.52439…)+2πn
x=arccos(0.52439…)+2πn,x=2π−arccos(0.52439…)+2πn
cos(x)=−0.79147…:x=arccos(−0.79147…)+2πn,x=−arccos(−0.79147…)+2πn
cos(x)=−0.79147…
Примените обратные тригонометрические свойства
cos(x)=−0.79147…
Общие решения для cos(x)=−0.79147…cos(x)=−a⇒x=arccos(−a)+2πn,x=−arccos(−a)+2πnx=arccos(−0.79147…)+2πn,x=−arccos(−0.79147…)+2πn
x=arccos(−0.79147…)+2πn,x=−arccos(−0.79147…)+2πn
Объедините все решенияx=arccos(0.52439…)+2πn,x=2π−arccos(0.52439…)+2πn,x=arccos(−0.79147…)+2πn,x=−arccos(−0.79147…)+2πn
Покажите решения в десятичной формеx=1.01879…+2πn,x=2π−1.01879…+2πn,x=2.48401…+2πn,x=−2.48401…+2πn

График

Sorry, your browser does not support this application
Просмотр интерактивного графика

Популярные примеры

cos(2x-1)= 1/2cos(2x−1)=21​tan(a)= 5/3tan(a)=35​sin(x)=0.43333333sin(x)=0.43333333cos^6(x)+3cos^3(x)-4=0cos6(x)+3cos3(x)−4=0-sin^2(x)=-1−sin2(x)=−1
Инструменты для обученияИИ Решатель ЗадачAI ChatРабочие листыУпражнятьсяШпаргалкиКалькуляторыГрафический калькуляторКалькулятор по ГеометрииПроверить решение
ПриложенияПриложение Symbolab (Android)Графический калькулятор (Android)Упражняться (Android)Приложение Symbolab (iOS)Графический калькулятор (iOS)Упражняться (iOS)Расширение для Chrome
КомпанияО SymbolabБлогПомощь
ЮридическийКонфиденциальностьService TermsПолитика использованияНастройки файлов cookieНе продавать и не передавать мои личные данныеАвторское право, Правила сообщества, Структуры данных и алгоритмы (DSA) & другие Юридические ресурсыЮридический центр Learneo
Соцсети
Symbolab, a Learneo, Inc. business
© Learneo, Inc. 2024