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2tan^2(x)-3cot^2(x)=5

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解

2tan2(x)−3cot2(x)=5

解

x=1.04719…+πn,x=2.09439…+πn
+1
度
x=60∘+180∘n,x=120∘+180∘n
解答ステップ
2tan2(x)−3cot2(x)=5
両辺から5を引く2tan2(x)−3cot2(x)−5=0
三角関数の公式を使用して書き換える
−5+2tan2(x)−3cot2(x)
基本的な三角関数の公式を使用する: tan(x)=cot(x)1​=−5+2(cot(x)1​)2−3cot2(x)
2(cot(x)1​)2=cot2(x)2​
2(cot(x)1​)2
(cot(x)1​)2=cot2(x)1​
(cot(x)1​)2
指数の規則を適用する: (ba​)c=bcac​=cot2(x)12​
規則を適用 1a=112=1=cot2(x)1​
=2⋅cot2(x)1​
分数を乗じる: a⋅cb​=ca⋅b​=cot2(x)1⋅2​
数を乗じる:1⋅2=2=cot2(x)2​
=−5+cot2(x)2​−3cot2(x)
−5+cot2(x)2​−3cot2(x)=0
置換で解く
−5+cot2(x)2​−3cot2(x)=0
仮定:cot(x)=u−5+u22​−3u2=0
−5+u22​−3u2=0:u=2​i,u=−2​i,u=31​​,u=−31​​
−5+u22​−3u2=0
以下で両辺を乗じる:u2
−5+u22​−3u2=0
以下で両辺を乗じる:u2−5u2+u22​u2−3u2u2=0⋅u2
簡素化
−5u2+u22​u2−3u2u2=0⋅u2
簡素化 u22​u2:2
u22​u2
分数を乗じる: a⋅cb​=ca⋅b​=u22u2​
共通因数を約分する:u2=2
簡素化 −3u2u2:−3u4
−3u2u2
指数の規則を適用する: ab⋅ac=ab+cu2u2=u2+2=−3u2+2
数を足す:2+2=4=−3u4
簡素化 0⋅u2:0
0⋅u2
規則を適用 0⋅a=0=0
−5u2+2−3u4=0
−5u2+2−3u4=0
−5u2+2−3u4=0
解く −5u2+2−3u4=0:u=2​i,u=−2​i,u=31​​,u=−31​​
−5u2+2−3u4=0
標準的な形式で書く an​xn+…+a1​x+a0​=0−3u4−5u2+2=0
equationを v=u2 と以下で書き換える:v2=u4−3v2−5v+2=0
解く −3v2−5v+2=0:v=−2,v=31​
−3v2−5v+2=0
解くとthe二次式
−3v2−5v+2=0
二次Equationの公式:
次の場合: a=−3,b=−5,c=2v1,2​=2(−3)−(−5)±(−5)2−4(−3)⋅2​​
v1,2​=2(−3)−(−5)±(−5)2−4(−3)⋅2​​
(−5)2−4(−3)⋅2​=7
(−5)2−4(−3)⋅2​
規則を適用 −(−a)=a=(−5)2+4⋅3⋅2​
指数の規則を適用する: n が偶数であれば (−a)n=an(−5)2=52=52+4⋅3⋅2​
数を乗じる:4⋅3⋅2=24=52+24​
52=25=25+24​
数を足す:25+24=49=49​
数を因数に分解する:49=72=72​
累乗根の規則を適用する: nan​=a72​=7=7
v1,2​=2(−3)−(−5)±7​
解を分離するv1​=2(−3)−(−5)+7​,v2​=2(−3)−(−5)−7​
v=2(−3)−(−5)+7​:−2
2(−3)−(−5)+7​
括弧を削除する: (−a)=−a,−(−a)=a=−2⋅35+7​
数を足す:5+7=12=−2⋅312​
数を乗じる:2⋅3=6=−612​
分数の規則を適用する: −ba​=−ba​=−612​
数を割る:612​=2=−2
v=2(−3)−(−5)−7​:31​
2(−3)−(−5)−7​
括弧を削除する: (−a)=−a,−(−a)=a=−2⋅35−7​
数を引く:5−7=−2=−2⋅3−2​
数を乗じる:2⋅3=6=−6−2​
分数の規則を適用する: −b−a​=ba​=62​
共通因数を約分する:2=31​
二次equationの解:v=−2,v=31​
v=−2,v=31​
再び v=u2に置き換えて以下を解く: u
解く u2=−2:u=2​i,u=−2​i
u2=−2
x2=f(a) の場合, 解は x=f(a)​,−f(a)​
u=−2​,u=−−2​
簡素化 −2​:2​i
−2​
累乗根の規則を適用する: −a​=−1​a​−2​=−1​2​=−1​2​
虚数の規則を適用する: −1​=i=2​i
簡素化 −−2​:−2​i
−−2​
簡素化 −2​:2​i
−2​
累乗根の規則を適用する: −a​=−1​a​−2​=−1​2​=−1​2​
虚数の規則を適用する: −1​=i=2​i
=−2​i
u=2​i,u=−2​i
解く u2=31​:u=31​​,u=−31​​
u2=31​
x2=f(a) の場合, 解は x=f(a)​,−f(a)​
u=31​​,u=−31​​
解答は
u=2​i,u=−2​i,u=31​​,u=−31​​
u=2​i,u=−2​i,u=31​​,u=−31​​
解を検算する
未定義の (特異) 点を求める:u=0
−5+u22​−3u2 の分母をゼロに比較する
解く u2=0:u=0
u2=0
規則を適用 xn=0⇒x=0
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=2​i,u=−2​i,u=31​​,u=−31​​
代用を戻す u=cot(x)cot(x)=2​i,cot(x)=−2​i,cot(x)=31​​,cot(x)=−31​​
cot(x)=2​i,cot(x)=−2​i,cot(x)=31​​,cot(x)=−31​​
cot(x)=2​i:解なし
cot(x)=2​i
解なし
cot(x)=−2​i:解なし
cot(x)=−2​i
解なし
cot(x)=31​​:x=arccot(31​​)+πn
cot(x)=31​​
三角関数の逆数プロパティを適用する
cot(x)=31​​
以下の一般解 cot(x)=31​​cot(x)=a⇒x=arccot(a)+πnx=arccot(31​​)+πn
x=arccot(31​​)+πn
cot(x)=−31​​:x=arccot(−31​​)+πn
cot(x)=−31​​
三角関数の逆数プロパティを適用する
cot(x)=−31​​
以下の一般解 cot(x)=−31​​cot(x)=−a⇒x=arccot(−a)+πnx=arccot(−31​​)+πn
x=arccot(−31​​)+πn
すべての解を組み合わせるx=arccot(31​​)+πn,x=arccot(−31​​)+πn
10進法形式で解を証明するx=1.04719…+πn,x=2.09439…+πn

グラフ

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人気の例

solvefor x,13y=cos^4(1-2x)cos(x)+cos^2(x)+cos^3(x)=0cos(x)-sin(x)= 1/((sin(x)))-1/((cos(x)))sin^2(x)+cos^5(x)=216=4+9-12cos(x)
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