解
20=27sin(x)−1.5cos(x)
解
x=2.36461…+2πn,x=0.88797…+2πn
+1
度
x=135.48245…∘+360∘n,x=50.87720…∘+360∘n解答ステップ
20=27sin(x)−1.5cos(x)
両辺に1.5cos(x)を足す27sin(x)=20+1.5cos(x)
両辺を2乗する(27sin(x))2=(20+1.5cos(x))2
両辺から(20+1.5cos(x))2を引く729sin2(x)−400−60cos(x)−2.25cos2(x)=0
三角関数の公式を使用して書き換える
−400−2.25cos2(x)−60cos(x)+729sin2(x)
ピタゴラスの公式を使用する: cos2(x)+sin2(x)=1sin2(x)=1−cos2(x)=−400−2.25cos2(x)−60cos(x)+729(1−cos2(x))
簡素化 −400−2.25cos2(x)−60cos(x)+729(1−cos2(x)):−731.25cos2(x)−60cos(x)+329
−400−2.25cos2(x)−60cos(x)+729(1−cos2(x))
拡張 729(1−cos2(x)):729−729cos2(x)
729(1−cos2(x))
分配法則を適用する: a(b−c)=ab−aca=729,b=1,c=cos2(x)=729⋅1−729cos2(x)
数を乗じる:729⋅1=729=729−729cos2(x)
=−400−2.25cos2(x)−60cos(x)+729−729cos2(x)
簡素化 −400−2.25cos2(x)−60cos(x)+729−729cos2(x):−731.25cos2(x)−60cos(x)+329
−400−2.25cos2(x)−60cos(x)+729−729cos2(x)
条件のようなグループ=−2.25cos2(x)−60cos(x)−729cos2(x)−400+729
類似した元を足す:−2.25cos2(x)−729cos2(x)=−731.25cos2(x)=−731.25cos2(x)−60cos(x)−400+729
数を足す/引く:−400+729=329=−731.25cos2(x)−60cos(x)+329
=−731.25cos2(x)−60cos(x)+329
=−731.25cos2(x)−60cos(x)+329
329−60cos(x)−731.25cos2(x)=0
置換で解く
329−60cos(x)−731.25cos2(x)=0
仮定:cos(x)=u329−60u−731.25u2=0
329−60u−731.25u2=0:u=−1462506000+9659250000,u=1462509659250000−6000
329−60u−731.25u2=0
以下で両辺を乗じる:100
329−60u−731.25u2=0
小数点を取り除くには, 小数点以下の各桁に10を乗じます小数点の右側は 2桁なので, 100を乗じます329⋅100−60u⋅100−731.25u2⋅100=0⋅100
改良32900−6000u−73125u2=0
32900−6000u−73125u2=0
標準的な形式で書く ax2+bx+c=0−73125u2−6000u+32900=0
解くとthe二次式
−73125u2−6000u+32900=0
二次Equationの公式:
次の場合: a=−73125,b=−6000,c=32900u1,2=2(−73125)−(−6000)±(−6000)2−4(−73125)⋅32900
u1,2=2(−73125)−(−6000)±(−6000)2−4(−73125)⋅32900
(−6000)2−4(−73125)⋅32900=9659250000
(−6000)2−4(−73125)⋅32900
規則を適用 −(−a)=a=(−6000)2+4⋅73125⋅32900
指数の規則を適用する: n が偶数であれば (−a)n=an(−6000)2=60002=60002+4⋅73125⋅32900
数を乗じる:4⋅73125⋅32900=9623250000=60002+9623250000
60002=36000000=36000000+9623250000
数を足す:36000000+9623250000=9659250000=9659250000
u1,2=2(−73125)−(−6000)±9659250000
解を分離するu1=2(−73125)−(−6000)+9659250000,u2=2(−73125)−(−6000)−9659250000
u=2(−73125)−(−6000)+9659250000:−1462506000+9659250000
2(−73125)−(−6000)+9659250000
括弧を削除する: (−a)=−a,−(−a)=a=−2⋅731256000+9659250000
数を乗じる:2⋅73125=146250=−1462506000+9659250000
分数の規則を適用する: −ba=−ba=−1462506000+9659250000
u=2(−73125)−(−6000)−9659250000:1462509659250000−6000
2(−73125)−(−6000)−9659250000
括弧を削除する: (−a)=−a,−(−a)=a=−2⋅731256000−9659250000
数を乗じる:2⋅73125=146250=−1462506000−9659250000
分数の規則を適用する: −b−a=ba6000−9659250000=−(9659250000−6000)=1462509659250000−6000
二次equationの解:u=−1462506000+9659250000,u=1462509659250000−6000
代用を戻す u=cos(x)cos(x)=−1462506000+9659250000,cos(x)=1462509659250000−6000
cos(x)=−1462506000+9659250000,cos(x)=1462509659250000−6000
cos(x)=−1462506000+9659250000:x=arccos(−1462506000+9659250000)+2πn,x=−arccos(−1462506000+9659250000)+2πn
cos(x)=−1462506000+9659250000
三角関数の逆数プロパティを適用する
cos(x)=−1462506000+9659250000
以下の一般解 cos(x)=−1462506000+9659250000cos(x)=−a⇒x=arccos(−a)+2πn,x=−arccos(−a)+2πnx=arccos(−1462506000+9659250000)+2πn,x=−arccos(−1462506000+9659250000)+2πn
x=arccos(−1462506000+9659250000)+2πn,x=−arccos(−1462506000+9659250000)+2πn
cos(x)=1462509659250000−6000:x=arccos(1462509659250000−6000)+2πn,x=2π−arccos(1462509659250000−6000)+2πn
cos(x)=1462509659250000−6000
三角関数の逆数プロパティを適用する
cos(x)=1462509659250000−6000
以下の一般解 cos(x)=1462509659250000−6000cos(x)=a⇒x=arccos(a)+2πn,x=2π−arccos(a)+2πnx=arccos(1462509659250000−6000)+2πn,x=2π−arccos(1462509659250000−6000)+2πn
x=arccos(1462509659250000−6000)+2πn,x=2π−arccos(1462509659250000−6000)+2πn
すべての解を組み合わせるx=arccos(−1462506000+9659250000)+2πn,x=−arccos(−1462506000+9659250000)+2πn,x=arccos(1462509659250000−6000)+2πn,x=2π−arccos(1462509659250000−6000)+2πn
元のequationに当てはめて解を検算する
27sin(x)−1.5cos(x)=20 に当てはめて解を確認する
equationに一致しないものを削除する。
解答を確認する arccos(−1462506000+9659250000)+2πn:真
arccos(−1462506000+9659250000)+2πn
挿入 n=1arccos(−1462506000+9659250000)+2π1
27sin(x)−1.5cos(x)=20の挿入向けx=arccos(−1462506000+9659250000)+2π127sin(arccos(−1462506000+9659250000)+2π1)−1.5cos(arccos(−1462506000+9659250000)+2π1)=20
改良20=20
⇒真
解答を確認する −arccos(−1462506000+9659250000)+2πn:偽
−arccos(−1462506000+9659250000)+2πn
挿入 n=1−arccos(−1462506000+9659250000)+2π1
27sin(x)−1.5cos(x)=20の挿入向けx=−arccos(−1462506000+9659250000)+2π127sin(−arccos(−1462506000+9659250000)+2π1)−1.5cos(−arccos(−1462506000+9659250000)+2π1)=20
改良−17.86089…=20
⇒偽
解答を確認する arccos(1462509659250000−6000)+2πn:真
arccos(1462509659250000−6000)+2πn
挿入 n=1arccos(1462509659250000−6000)+2π1
27sin(x)−1.5cos(x)=20の挿入向けx=arccos(1462509659250000−6000)+2π127sin(arccos(1462509659250000−6000)+2π1)−1.5cos(arccos(1462509659250000−6000)+2π1)=20
改良20=20
⇒真
解答を確認する 2π−arccos(1462509659250000−6000)+2πn:偽
2π−arccos(1462509659250000−6000)+2πn
挿入 n=12π−arccos(1462509659250000−6000)+2π1
27sin(x)−1.5cos(x)=20の挿入向けx=2π−arccos(1462509659250000−6000)+2π127sin(2π−arccos(1462509659250000−6000)+2π1)−1.5cos(2π−arccos(1462509659250000−6000)+2π1)=20
改良−21.89295…=20
⇒偽
x=arccos(−1462506000+9659250000)+2πn,x=arccos(1462509659250000−6000)+2πn
10進法形式で解を証明するx=2.36461…+2πn,x=0.88797…+2πn