해법
cosh(2x)−10cosh(x)+13=0
해법
x=ln(0.17157…),x=ln(0.26794…),x=ln(3.73205…),x=ln(5.82842…)
+1
도
x=−100.99797…∘,x=−75.45612…∘,x=75.45612…∘,x=100.99797…∘솔루션 단계
cosh(2x)−10cosh(x)+13=0
삼각성을 사용하여 다시 쓰기
cosh(2x)−10cosh(x)+13=0
하이퍼볼라식별사용: cosh(x)=2ex+e−x2e2x+e−2x−10⋅2ex+e−x+13=0
2e2x+e−2x−10⋅2ex+e−x+13=0
2e2x+e−2x−10⋅2ex+e−x+13=0:x=ln(0.17157…),x=ln(0.26794…),x=ln(3.73205…),x=ln(5.82842…)
2e2x+e−2x−10⋅2ex+e−x+13=0
양쪽을 곱한 값 22e2x+e−2x⋅2−10⋅2ex+e−x⋅2+13⋅2=0⋅2
단순화e2x+e−2x−10(ex+e−x)+26=0
지수 규칙 적용
e2x+e−2x−10(ex+e−x)+26=0
지수 규칙 적용: abc=(ab)ce2x=(ex)2,e−2x=(ex)−2,e−x=(ex)−1(ex)2+(ex)−2−10(ex+(ex)−1)+26=0
(ex)2+(ex)−2−10(ex+(ex)−1)+26=0
다음으로 방정식 다시 쓰기 ex=u(u)2+(u)−2−10(u+(u)−1)+26=0
u2+u−2−10(u+u−1)+26=0해결 :u≈0.17157…,u≈0.26794…,u≈3.73205…,u≈5.82842…
u2+u−2−10(u+u−1)+26=0
다듬다u2+u21−10(u+u1)+26=0
양쪽을 곱한 값 u2
u2+u21−10(u+u1)+26=0
양쪽을 곱한 값 u2u2u2+u21u2−10(u+u1)u2+26u2=0⋅u2
단순화
u2u2+u21u2−10(u+u1)u2+26u2=0⋅u2
u2u2간소화하다 :u4
u2u2
지수 규칙 적용: ab⋅ac=ab+cu2u2=u2+2=u2+2
숫자 추가: 2+2=4=u4
u21u2간소화하다 :1
u21u2
다중 분수: a⋅cb=ca⋅b=u21⋅u2
공통 요인 취소: u2=1
0⋅u2간소화하다 :0
0⋅u2
규칙 적용 0⋅a=0=0
u4+1−10(u+u1)u2+26u2=0
u4+1−10(u+u1)u2+26u2=0
u4+1−10(u+u1)u2+26u2=0
u4+1−10(u+u1)u2+26u2 확장 :u4+1−10u3−10u+26u2
u4+1−10(u+u1)u2+26u2
=u4+1−10u2(u+u1)+26u2
−10u2(u+u1)확대한다:−10u3−10u
−10u2(u+u1)
분배 법칙 적용: a(b+c)=ab+aca=−10u2,b=u,c=u1=−10u2u+(−10u2)u1
마이너스 플러스 규칙 적용+(−a)=−a=−10u2u−10⋅u1u2
−10u2u−10⋅u1u2단순화하세요:−10u3−10u
−10u2u−10⋅u1u2
10u2u=10u3
10u2u
지수 규칙 적용: ab⋅ac=ab+cu2u=u2+1=10u2+1
숫자 추가: 2+1=3=10u3
10⋅u1u2=10u
10⋅u1u2
다중 분수: a⋅cb=ca⋅b=u1⋅10u2
숫자를 곱하시오: 1⋅10=10=u10u2
공통 요인 취소: u=10u
=−10u3−10u
=−10u3−10u
=u4+1−10u3−10u+26u2
u4+1−10u3−10u+26u2=0
u4+1−10u3−10u+26u2=0해결 :u≈0.17157…,u≈0.26794…,u≈3.73205…,u≈5.82842…
u4+1−10u3−10u+26u2=0
표준 양식으로 작성 anxn+…+a1x+a0=0u4−10u3+26u2−10u+1=0
다음을 위한 하나의 솔루션 찾기 u4−10u3+26u2−10u+1=0 뉴턴-랩슨을 이용하여:u≈0.17157…
u4−10u3+26u2−10u+1=0
뉴턴-랩슨 근사 정의
f(u)=u4−10u3+26u2−10u+1
f′(u)찾다 :4u3−30u2+52u−10
dud(u4−10u3+26u2−10u+1)
합계/차이 규칙 적용: (f±g)′=f′±g′=dud(u4)−dud(10u3)+dud(26u2)−dud(10u)+dud(1)
dud(u4)=4u3
dud(u4)
전원 규칙을 적용합니다: dxd(xa)=a⋅xa−1=4u4−1
단순화=4u3
dud(10u3)=30u2
dud(10u3)
정수를 빼라: (a⋅f)′=a⋅f′=10dud(u3)
전원 규칙을 적용합니다: dxd(xa)=a⋅xa−1=10⋅3u3−1
단순화=30u2
dud(26u2)=52u
dud(26u2)
정수를 빼라: (a⋅f)′=a⋅f′=26dud(u2)
전원 규칙을 적용합니다: dxd(xa)=a⋅xa−1=26⋅2u2−1
단순화=52u
dud(10u)=10
dud(10u)
정수를 빼라: (a⋅f)′=a⋅f′=10dudu
공통 도함수 적용: dudu=1=10⋅1
단순화=10
dud(1)=0
dud(1)
상수의 도함수: dxd(a)=0=0
=4u3−30u2+52u−10+0
단순화=4u3−30u2+52u−10
렛 u0=0계산하다 un+1 까지 Δun+1<0.000001
u1=0.1:Δu1=0.1
f(u0)=04−10⋅03+26⋅02−10⋅0+1=1f′(u0)=4⋅03−30⋅02+52⋅0−10=−10u1=0.1
Δu1=∣0.1−0∣=0.1Δu1=0.1
u2=0.14907…:Δu2=0.04907…
f(u1)=0.14−10⋅0.13+26⋅0.12−10⋅0.1+1=0.2501f′(u1)=4⋅0.13−30⋅0.12+52⋅0.1−10=−5.096u2=0.14907…
Δu2=∣0.14907…−0.1∣=0.04907…Δu2=0.04907…
u3=0.16783…:Δu3=0.01875…
f(u2)=0.14907…4−10⋅0.14907…3+26⋅0.14907…2−10⋅0.14907…+1=0.05441…f′(u2)=4⋅0.14907…3−30⋅0.14907…2+52⋅0.14907…−10=−2.90143…u3=0.16783…
Δu3=∣0.16783…−0.14907…∣=0.01875…Δu3=0.01875…
u4=0.17143…:Δu4=0.00360…
f(u3)=0.16783…4−10⋅0.16783…3+26⋅0.16783…2−10⋅0.16783…+1=0.00755…f′(u3)=4⋅0.16783…3−30⋅0.16783…2+52⋅0.16783…−10=−2.09886…u4=0.17143…
Δu4=∣0.17143…−0.16783…∣=0.00360…Δu4=0.00360…
u5=0.17157…:Δu5=0.00014…
f(u4)=0.17143…4−10⋅0.17143…3+26⋅0.17143…2−10⋅0.17143…+1=0.00027…f′(u4)=4⋅0.17143…3−30⋅0.17143…2+52⋅0.17143…−10=−1.94704…u5=0.17157…
Δu5=∣0.17157…−0.17143…∣=0.00014…Δu5=0.00014…
u6=0.17157…:Δu6=2.13816E−7
f(u5)=0.17157…4−10⋅0.17157…3+26⋅0.17157…2−10⋅0.17157…+1=4.15046E−7f′(u5)=4⋅0.17157…3−30⋅0.17157…2+52⋅0.17157…−10=−1.94113…u6=0.17157…
Δu6=∣0.17157…−0.17157…∣=2.13816E−7Δu6=2.13816E−7
u≈0.17157…
긴 나눗셈 적용:u−0.17157…u4−10u3+26u2−10u+1=u3−9.82842…u2+24.31370…u−5.82842…
u3−9.82842…u2+24.31370…u−5.82842…≈0
다음을 위한 하나의 솔루션 찾기 u3−9.82842…u2+24.31370…u−5.82842…=0 뉴턴-랩슨을 이용하여:u≈0.26794…
u3−9.82842…u2+24.31370…u−5.82842…=0
뉴턴-랩슨 근사 정의
f(u)=u3−9.82842…u2+24.31370…u−5.82842…
f′(u)찾다 :3u2−19.65685…u+24.31370…
dud(u3−9.82842…u2+24.31370…u−5.82842…)
합계/차이 규칙 적용: (f±g)′=f′±g′=dud(u3)−dud(9.82842…u2)+dud(24.31370…u)−dud(5.82842…)
dud(u3)=3u2
dud(u3)
전원 규칙을 적용합니다: dxd(xa)=a⋅xa−1=3u3−1
단순화=3u2
dud(9.82842…u2)=19.65685…u
dud(9.82842…u2)
정수를 빼라: (a⋅f)′=a⋅f′=9.82842…dud(u2)
전원 규칙을 적용합니다: dxd(xa)=a⋅xa−1=9.82842…⋅2u2−1
단순화=19.65685…u
dud(24.31370…u)=24.31370…
dud(24.31370…u)
정수를 빼라: (a⋅f)′=a⋅f′=24.31370…dudu
공통 도함수 적용: dudu=1=24.31370…⋅1
단순화=24.31370…
dud(5.82842…)=0
dud(5.82842…)
상수의 도함수: dxd(a)=0=0
=3u2−19.65685…u+24.31370…−0
단순화=3u2−19.65685…u+24.31370…
렛 u0=0계산하다 un+1 까지 Δun+1<0.000001
u1=0.23971…:Δu1=0.23971…
f(u0)=03−9.82842…⋅02+24.31370…⋅0−5.82842…=−5.82842…f′(u0)=3⋅02−19.65685…⋅0+24.31370…=24.31370…u1=0.23971…
Δu1=∣0.23971…−0∣=0.23971…Δu1=0.23971…
u2=0.26758…:Δu2=0.02786…
f(u1)=0.23971…3−9.82842…⋅0.23971…2+24.31370…⋅0.23971…−5.82842…=−0.55101…f′(u1)=3⋅0.23971…2−19.65685…⋅0.23971…+24.31370…=19.77400…u2=0.26758…
Δu2=∣0.26758…−0.23971…∣=0.02786…Δu2=0.02786…
u3=0.26794…:Δu3=0.00036…
f(u2)=0.26758…3−9.82842…⋅0.26758…2+24.31370…⋅0.26758…−5.82842…=−0.00705…f′(u2)=3⋅0.26758…2−19.65685…⋅0.26758…+24.31370…=19.26866…u3=0.26794…
Δu3=∣0.26794…−0.26758…∣=0.00036…Δu3=0.00036…
u4=0.26794…:Δu4=6.27517E−8
f(u3)=0.26794…3−9.82842…⋅0.26794…2+24.31370…⋅0.26794…−5.82842…=−1.20873E−6f′(u3)=3⋅0.26794…2−19.65685…⋅0.26794…+24.31370…=19.26206…u4=0.26794…
Δu4=∣0.26794…−0.26794…∣=6.27517E−8Δu4=6.27517E−8
u≈0.26794…
긴 나눗셈 적용:u−0.26794…u3−9.82842…u2+24.31370…u−5.82842…=u2−9.56047…u+21.75198…
u2−9.56047…u+21.75198…≈0
다음을 위한 하나의 솔루션 찾기 u2−9.56047…u+21.75198…=0 뉴턴-랩슨을 이용하여:u≈3.73205…
u2−9.56047…u+21.75198…=0
뉴턴-랩슨 근사 정의
f(u)=u2−9.56047…u+21.75198…
f′(u)찾다 :2u−9.56047…
dud(u2−9.56047…u+21.75198…)
합계/차이 규칙 적용: (f±g)′=f′±g′=dud(u2)−dud(9.56047…u)+dud(21.75198…)
dud(u2)=2u
dud(u2)
전원 규칙을 적용합니다: dxd(xa)=a⋅xa−1=2u2−1
단순화=2u
dud(9.56047…u)=9.56047…
dud(9.56047…u)
정수를 빼라: (a⋅f)′=a⋅f′=9.56047…dudu
공통 도함수 적용: dudu=1=9.56047…⋅1
단순화=9.56047…
dud(21.75198…)=0
dud(21.75198…)
상수의 도함수: dxd(a)=0=0
=2u−9.56047…+0
단순화=2u−9.56047…
렛 u0=2계산하다 un+1 까지 Δun+1<0.000001
u1=3.19252…:Δu1=1.19252…
f(u0)=22−9.56047…⋅2+21.75198…=6.63103…f′(u0)=2⋅2−9.56047…=−5.56047…u1=3.19252…
Δu1=∣3.19252…−2∣=1.19252…Δu1=1.19252…
u2=3.64038…:Δu2=0.44785…
f(u1)=3.19252…2−9.56047…⋅3.19252…+21.75198…=1.42212…f′(u1)=2⋅3.19252…−9.56047…=−3.17542…u2=3.64038…
Δu2=∣3.64038…−3.19252…∣=0.44785…Δu2=0.44785…
u3=3.72836…:Δu3=0.08798…
f(u2)=3.64038…2−9.56047…⋅3.64038…+21.75198…=0.20057…f′(u2)=2⋅3.64038…−9.56047…=−2.27971…u3=3.72836…
Δu3=∣3.72836…−3.64038…∣=0.08798…Δu3=0.08798…
u4=3.73204…:Δu4=0.00367…
f(u3)=3.72836…2−9.56047…⋅3.72836…+21.75198…=0.00774…f′(u3)=2⋅3.72836…−9.56047…=−2.10374…u4=3.73204…
Δu4=∣3.73204…−3.72836…∣=0.00367…Δu4=0.00367…
u5=3.73205…:Δu5=6.45822E−6
f(u4)=3.73204…2−9.56047…⋅3.73204…+21.75198…=0.00001…f′(u4)=2⋅3.73204…−9.56047…=−2.09638…u5=3.73205…
Δu5=∣3.73205…−3.73204…∣=6.45822E−6Δu5=6.45822E−6
u6=3.73205…:Δu6=1.98957E−11
f(u5)=3.73205…2−9.56047…⋅3.73205…+21.75198…=4.17089E−11f′(u5)=2⋅3.73205…−9.56047…=−2.09637…u6=3.73205…
Δu6=∣3.73205…−3.73205…∣=1.98957E−11Δu6=1.98957E−11
u≈3.73205…
긴 나눗셈 적용:u−3.73205…u2−9.56047…u+21.75198…=u−5.82842…
u−5.82842…≈0
u≈5.82842…
해결책은u≈0.17157…,u≈0.26794…,u≈3.73205…,u≈5.82842…
u≈0.17157…,u≈0.26794…,u≈3.73205…,u≈5.82842…
솔루션 확인
정의되지 않은 (특이점) 점 찾기:u=0
의 분모를 취하라 u2+u−2−10(u+u−1)+26 그리고 0과 비교한다
u2=0해결 :u=0
u2=0
규칙 적용 xn=0⇒x=0
u=0
u=0
다음 지점은 정의되지 않았습니다u=0
정의되지 않은 점을 솔루션과 결합:
u≈0.17157…,u≈0.26794…,u≈3.73205…,u≈5.82842…
u≈0.17157…,u≈0.26794…,u≈3.73205…,u≈5.82842…
다시 대체 u=ex,을 해결하다 x
ex=0.17157…해결 :x=ln(0.17157…)
ex=0.17157…
지수 규칙 적용
ex=0.17157…
만약에 f(x)=g(x), 그렇다면 ln(f(x))=ln(g(x))ln(ex)=ln(0.17157…)
로그 규칙 적용: ln(ea)=aln(ex)=xx=ln(0.17157…)
x=ln(0.17157…)
ex=0.26794…해결 :x=ln(0.26794…)
ex=0.26794…
지수 규칙 적용
ex=0.26794…
만약에 f(x)=g(x), 그렇다면 ln(f(x))=ln(g(x))ln(ex)=ln(0.26794…)
로그 규칙 적용: ln(ea)=aln(ex)=xx=ln(0.26794…)
x=ln(0.26794…)
ex=3.73205…해결 :x=ln(3.73205…)
ex=3.73205…
지수 규칙 적용
ex=3.73205…
만약에 f(x)=g(x), 그렇다면 ln(f(x))=ln(g(x))ln(ex)=ln(3.73205…)
로그 규칙 적용: ln(ea)=aln(ex)=xx=ln(3.73205…)
x=ln(3.73205…)
ex=5.82842…해결 :x=ln(5.82842…)
ex=5.82842…
지수 규칙 적용
ex=5.82842…
만약에 f(x)=g(x), 그렇다면 ln(f(x))=ln(g(x))ln(ex)=ln(5.82842…)
로그 규칙 적용: ln(ea)=aln(ex)=xx=ln(5.82842…)
x=ln(5.82842…)
x=ln(0.17157…),x=ln(0.26794…),x=ln(3.73205…),x=ln(5.82842…)
x=ln(0.17157…),x=ln(0.26794…),x=ln(3.73205…),x=ln(5.82842…)