解
196sin(θ)−49cos(θ)=160
解
θ=2.47257…+2πn,θ=1.15897…+2πn
+1
度
θ=141.66783…∘+360∘n,θ=66.40464…∘+360∘n解答ステップ
196sin(θ)−49cos(θ)=160
両辺に49cos(θ)を足す196sin(θ)=160+49cos(θ)
両辺を2乗する(196sin(θ))2=(160+49cos(θ))2
両辺から(160+49cos(θ))2を引く38416sin2(θ)−25600−15680cos(θ)−2401cos2(θ)=0
三角関数の公式を使用して書き換える
−25600−15680cos(θ)−2401cos2(θ)+38416sin2(θ)
ピタゴラスの公式を使用する: cos2(x)+sin2(x)=1sin2(x)=1−cos2(x)=−25600−15680cos(θ)−2401cos2(θ)+38416(1−cos2(θ))
簡素化 −25600−15680cos(θ)−2401cos2(θ)+38416(1−cos2(θ)):−40817cos2(θ)−15680cos(θ)+12816
−25600−15680cos(θ)−2401cos2(θ)+38416(1−cos2(θ))
拡張 38416(1−cos2(θ)):38416−38416cos2(θ)
38416(1−cos2(θ))
分配法則を適用する: a(b−c)=ab−aca=38416,b=1,c=cos2(θ)=38416⋅1−38416cos2(θ)
数を乗じる:38416⋅1=38416=38416−38416cos2(θ)
=−25600−15680cos(θ)−2401cos2(θ)+38416−38416cos2(θ)
簡素化 −25600−15680cos(θ)−2401cos2(θ)+38416−38416cos2(θ):−40817cos2(θ)−15680cos(θ)+12816
−25600−15680cos(θ)−2401cos2(θ)+38416−38416cos2(θ)
条件のようなグループ=−15680cos(θ)−2401cos2(θ)−38416cos2(θ)−25600+38416
類似した元を足す:−2401cos2(θ)−38416cos2(θ)=−40817cos2(θ)=−15680cos(θ)−40817cos2(θ)−25600+38416
数を足す/引く:−25600+38416=12816=−40817cos2(θ)−15680cos(θ)+12816
=−40817cos2(θ)−15680cos(θ)+12816
=−40817cos2(θ)−15680cos(θ)+12816
12816−15680cos(θ)−40817cos2(θ)=0
置換で解く
12816−15680cos(θ)−40817cos2(θ)=0
仮定:cos(θ)=u12816−15680u−40817u2=0
12816−15680u−40817u2=0:u=−8163415680+2338305088,u=816342338305088−15680
12816−15680u−40817u2=0
標準的な形式で書く ax2+bx+c=0−40817u2−15680u+12816=0
解くとthe二次式
−40817u2−15680u+12816=0
二次Equationの公式:
次の場合: a=−40817,b=−15680,c=12816u1,2=2(−40817)−(−15680)±(−15680)2−4(−40817)⋅12816
u1,2=2(−40817)−(−15680)±(−15680)2−4(−40817)⋅12816
(−15680)2−4(−40817)⋅12816=2338305088
(−15680)2−4(−40817)⋅12816
規則を適用 −(−a)=a=(−15680)2+4⋅40817⋅12816
指数の規則を適用する: n が偶数であれば (−a)n=an(−15680)2=156802=156802+4⋅40817⋅12816
数を乗じる:4⋅40817⋅12816=2092442688=156802+2092442688
156802=245862400=245862400+2092442688
数を足す:245862400+2092442688=2338305088=2338305088
u1,2=2(−40817)−(−15680)±2338305088
解を分離するu1=2(−40817)−(−15680)+2338305088,u2=2(−40817)−(−15680)−2338305088
u=2(−40817)−(−15680)+2338305088:−8163415680+2338305088
2(−40817)−(−15680)+2338305088
括弧を削除する: (−a)=−a,−(−a)=a=−2⋅4081715680+2338305088
数を乗じる:2⋅40817=81634=−8163415680+2338305088
分数の規則を適用する: −ba=−ba=−8163415680+2338305088
u=2(−40817)−(−15680)−2338305088:816342338305088−15680
2(−40817)−(−15680)−2338305088
括弧を削除する: (−a)=−a,−(−a)=a=−2⋅4081715680−2338305088
数を乗じる:2⋅40817=81634=−8163415680−2338305088
分数の規則を適用する: −b−a=ba15680−2338305088=−(2338305088−15680)=816342338305088−15680
二次equationの解:u=−8163415680+2338305088,u=816342338305088−15680
代用を戻す u=cos(θ)cos(θ)=−8163415680+2338305088,cos(θ)=816342338305088−15680
cos(θ)=−8163415680+2338305088,cos(θ)=816342338305088−15680
cos(θ)=−8163415680+2338305088:θ=arccos(−8163415680+2338305088)+2πn,θ=−arccos(−8163415680+2338305088)+2πn
cos(θ)=−8163415680+2338305088
三角関数の逆数プロパティを適用する
cos(θ)=−8163415680+2338305088
以下の一般解 cos(θ)=−8163415680+2338305088cos(x)=−a⇒x=arccos(−a)+2πn,x=−arccos(−a)+2πnθ=arccos(−8163415680+2338305088)+2πn,θ=−arccos(−8163415680+2338305088)+2πn
θ=arccos(−8163415680+2338305088)+2πn,θ=−arccos(−8163415680+2338305088)+2πn
cos(θ)=816342338305088−15680:θ=arccos(816342338305088−15680)+2πn,θ=2π−arccos(816342338305088−15680)+2πn
cos(θ)=816342338305088−15680
三角関数の逆数プロパティを適用する
cos(θ)=816342338305088−15680
以下の一般解 cos(θ)=816342338305088−15680cos(x)=a⇒x=arccos(a)+2πn,x=2π−arccos(a)+2πnθ=arccos(816342338305088−15680)+2πn,θ=2π−arccos(816342338305088−15680)+2πn
θ=arccos(816342338305088−15680)+2πn,θ=2π−arccos(816342338305088−15680)+2πn
すべての解を組み合わせるθ=arccos(−8163415680+2338305088)+2πn,θ=−arccos(−8163415680+2338305088)+2πn,θ=arccos(816342338305088−15680)+2πn,θ=2π−arccos(816342338305088−15680)+2πn
元のequationに当てはめて解を検算する
196sin(θ)−49cos(θ)=160 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(−8163415680+2338305088)+2πn:真
arccos(−8163415680+2338305088)+2πn
挿入 n=1arccos(−8163415680+2338305088)+2π1
196sin(θ)−49cos(θ)=160の挿入向けθ=arccos(−8163415680+2338305088)+2π1196sin(arccos(−8163415680+2338305088)+2π1)−49cos(arccos(−8163415680+2338305088)+2π1)=160
改良160=160
⇒真
解答を確認する −arccos(−8163415680+2338305088)+2πn:偽
−arccos(−8163415680+2338305088)+2πn
挿入 n=1−arccos(−8163415680+2338305088)+2π1
196sin(θ)−49cos(θ)=160の挿入向けθ=−arccos(−8163415680+2338305088)+2π1196sin(−arccos(−8163415680+2338305088)+2π1)−49cos(−arccos(−8163415680+2338305088)+2π1)=160
改良−83.12602…=160
⇒偽
解答を確認する arccos(816342338305088−15680)+2πn:真
arccos(816342338305088−15680)+2πn
挿入 n=1arccos(816342338305088−15680)+2π1
196sin(θ)−49cos(θ)=160の挿入向けθ=arccos(816342338305088−15680)+2π1196sin(arccos(816342338305088−15680)+2π1)−49cos(arccos(816342338305088−15680)+2π1)=160
改良160=160
⇒真
解答を確認する 2π−arccos(816342338305088−15680)+2πn:偽
2π−arccos(816342338305088−15680)+2πn
挿入 n=12π−arccos(816342338305088−15680)+2π1
196sin(θ)−49cos(θ)=160の挿入向けθ=2π−arccos(816342338305088−15680)+2π1196sin(2π−arccos(816342338305088−15680)+2π1)−49cos(2π−arccos(816342338305088−15680)+2π1)=160
改良−199.22691…=160
⇒偽
θ=arccos(−8163415680+2338305088)+2πn,θ=arccos(816342338305088−15680)+2πn
10進法形式で解を証明するθ=2.47257…+2πn,θ=1.15897…+2πn