解答
cot(b)=csc(b)tan(b)cot(b)
解答
b=0.90455…+2πn,b=2π−0.90455…+2πn
+1
度数
b=51.82729…∘+360∘n,b=308.17270…∘+360∘n求解步骤
cot(b)=csc(b)tan(b)cot(b)
两边减去 csc(b)tan(b)cot(b)cot(b)−csc(b)tan(b)cot(b)=0
化简 cot(b)−csc(b)tan(b)cot(b):csc(b)cot(b)csc(b)−tan(b)cot(b)
cot(b)−csc(b)tan(b)cot(b)
将项转换为分式: cot(b)=csc(b)cot(b)csc(b)=csc(b)cot(b)csc(b)−csc(b)tan(b)cot(b)
因为分母相等,所以合并分式: ca±cb=ca±b=csc(b)cot(b)csc(b)−tan(b)cot(b)
csc(b)cot(b)csc(b)−tan(b)cot(b)=0
g(x)f(x)=0⇒f(x)=0cot(b)csc(b)−tan(b)cot(b)=0
用 sin, cos 表示sin(b)cos(b)⋅sin(b)1−cos(b)sin(b)⋅sin(b)cos(b)=0
化简 sin(b)cos(b)⋅sin(b)1−cos(b)sin(b)⋅sin(b)cos(b):sin2(b)cos(b)−sin2(b)
sin(b)cos(b)⋅sin(b)1−cos(b)sin(b)⋅sin(b)cos(b)
sin(b)cos(b)⋅sin(b)1=sin2(b)cos(b)
sin(b)cos(b)⋅sin(b)1
分式相乘: ba⋅dc=b⋅da⋅c=sin(b)sin(b)cos(b)⋅1
乘以:cos(b)⋅1=cos(b)=sin(b)sin(b)cos(b)
sin(b)sin(b)=sin2(b)
sin(b)sin(b)
使用指数法则: ab⋅ac=ab+csin(b)sin(b)=sin1+1(b)=sin1+1(b)
数字相加:1+1=2=sin2(b)
=sin2(b)cos(b)
cos(b)sin(b)⋅sin(b)cos(b)=1
cos(b)sin(b)⋅sin(b)cos(b)
分式相乘: ba⋅dc=b⋅da⋅c=cos(b)sin(b)sin(b)cos(b)
约分:sin(b)=cos(b)cos(b)
约分:cos(b)=1
=sin2(b)cos(b)−1
将项转换为分式: 1=sin2(b)1sin2(b)=sin2(b)cos(b)−sin2(b)1⋅sin2(b)
因为分母相等,所以合并分式: ca±cb=ca±b=sin2(b)cos(b)−1⋅sin2(b)
乘以:1⋅sin2(b)=sin2(b)=sin2(b)cos(b)−sin2(b)
sin2(b)cos(b)−sin2(b)=0
g(x)f(x)=0⇒f(x)=0cos(b)−sin2(b)=0
两边加上 sin2(b)cos(b)=sin2(b)
两边进行平方cos2(b)=(sin2(b))2
两边减去 (sin2(b))2cos2(b)−sin4(b)=0
分解 cos2(b)−sin4(b):(cos(b)+sin2(b))(cos(b)−sin2(b))
cos2(b)−sin4(b)
使用指数法则: abc=(ab)csin4(b)=(sin2(b))2=cos2(b)−(sin2(b))2
使用平方差公式: x2−y2=(x+y)(x−y)cos2(b)−(sin2(b))2=(cos(b)+sin2(b))(cos(b)−sin2(b))=(cos(b)+sin2(b))(cos(b)−sin2(b))
(cos(b)+sin2(b))(cos(b)−sin2(b))=0
分别求解每个部分cos(b)+sin2(b)=0orcos(b)−sin2(b)=0
cos(b)+sin2(b)=0:b=arccos(−2−1+5)+2πn,b=−arccos(−2−1+5)+2πn
cos(b)+sin2(b)=0
使用三角恒等式改写
cos(b)+sin2(b)
使用毕达哥拉斯恒等式: cos2(x)+sin2(x)=1sin2(x)=1−cos2(x)=cos(b)+1−cos2(b)
1+cos(b)−cos2(b)=0
用替代法求解
1+cos(b)−cos2(b)=0
令:cos(b)=u1+u−u2=0
1+u−u2=0:u=−2−1+5,u=21+5
1+u−u2=0
改写成标准形式 ax2+bx+c=0−u2+u+1=0
使用求根公式求解
−u2+u+1=0
二次方程求根公式:
若 a=−1,b=1,c=1u1,2=2(−1)−1±12−4(−1)⋅1
u1,2=2(−1)−1±12−4(−1)⋅1
12−4(−1)⋅1=5
12−4(−1)⋅1
使用法则 1a=112=1=1−4(−1)⋅1
使用法则 −(−a)=a=1+4⋅1⋅1
数字相乘:4⋅1⋅1=4=1+4
数字相加:1+4=5=5
u1,2=2(−1)−1±5
将解分隔开u1=2(−1)−1+5,u2=2(−1)−1−5
u=2(−1)−1+5:−2−1+5
2(−1)−1+5
去除括号: (−a)=−a=−2⋅1−1+5
数字相乘:2⋅1=2=−2−1+5
使用分式法则: −ba=−ba=−2−1+5
u=2(−1)−1−5:21+5
2(−1)−1−5
去除括号: (−a)=−a=−2⋅1−1−5
数字相乘:2⋅1=2=−2−1−5
使用分式法则: −b−a=ba−1−5=−(1+5)=21+5
二次方程组的解是:u=−2−1+5,u=21+5
u=cos(b)代回cos(b)=−2−1+5,cos(b)=21+5
cos(b)=−2−1+5,cos(b)=21+5
cos(b)=−2−1+5:b=arccos(−2−1+5)+2πn,b=−arccos(−2−1+5)+2πn
cos(b)=−2−1+5
使用反三角函数性质
cos(b)=−2−1+5
cos(b)=−2−1+5的通解cos(x)=−a⇒x=arccos(−a)+2πn,x=−arccos(−a)+2πnb=arccos(−2−1+5)+2πn,b=−arccos(−2−1+5)+2πn
b=arccos(−2−1+5)+2πn,b=−arccos(−2−1+5)+2πn
cos(b)=21+5:无解
cos(b)=21+5
−1≤cos(x)≤1无解
合并所有解b=arccos(−2−1+5)+2πn,b=−arccos(−2−1+5)+2πn
cos(b)−sin2(b)=0:b=arccos(2−1+5)+2πn,b=2π−arccos(2−1+5)+2πn
cos(b)−sin2(b)=0
使用三角恒等式改写
cos(b)−sin2(b)
使用毕达哥拉斯恒等式: cos2(x)+sin2(x)=1sin2(x)=1−cos2(x)=cos(b)−(1−cos2(b))
−(1−cos2(b)):−1+cos2(b)
−(1−cos2(b))
打开括号=−(1)−(−cos2(b))
使用加减运算法则−(−a)=a,−(a)=−a=−1+cos2(b)
=cos(b)−1+cos2(b)
−1+cos(b)+cos2(b)=0
用替代法求解
−1+cos(b)+cos2(b)=0
令:cos(b)=u−1+u+u2=0
−1+u+u2=0:u=2−1+5,u=2−1−5
−1+u+u2=0
改写成标准形式 ax2+bx+c=0u2+u−1=0
使用求根公式求解
u2+u−1=0
二次方程求根公式:
若 a=1,b=1,c=−1u1,2=2⋅1−1±12−4⋅1⋅(−1)
u1,2=2⋅1−1±12−4⋅1⋅(−1)
12−4⋅1⋅(−1)=5
12−4⋅1⋅(−1)
使用法则 1a=112=1=1−4⋅1⋅(−1)
使用法则 −(−a)=a=1+4⋅1⋅1
数字相乘:4⋅1⋅1=4=1+4
数字相加:1+4=5=5
u1,2=2⋅1−1±5
将解分隔开u1=2⋅1−1+5,u2=2⋅1−1−5
u=2⋅1−1+5:2−1+5
2⋅1−1+5
数字相乘:2⋅1=2=2−1+5
u=2⋅1−1−5:2−1−5
2⋅1−1−5
数字相乘:2⋅1=2=2−1−5
二次方程组的解是:u=2−1+5,u=2−1−5
u=cos(b)代回cos(b)=2−1+5,cos(b)=2−1−5
cos(b)=2−1+5,cos(b)=2−1−5
cos(b)=2−1+5:b=arccos(2−1+5)+2πn,b=2π−arccos(2−1+5)+2πn
cos(b)=2−1+5
使用反三角函数性质
cos(b)=2−1+5
cos(b)=2−1+5的通解cos(x)=a⇒x=arccos(a)+2πn,x=2π−arccos(a)+2πnb=arccos(2−1+5)+2πn,b=2π−arccos(2−1+5)+2πn
b=arccos(2−1+5)+2πn,b=2π−arccos(2−1+5)+2πn
cos(b)=2−1−5:无解
cos(b)=2−1−5
−1≤cos(x)≤1无解
合并所有解b=arccos(2−1+5)+2πn,b=2π−arccos(2−1+5)+2πn
合并所有解b=arccos(−2−1+5)+2πn,b=−arccos(−2−1+5)+2πn,b=arccos(2−1+5)+2πn,b=2π−arccos(2−1+5)+2πn
将解代入原方程进行验证
将它们代入 cot(b)=csc(b)tan(b)cot(b)检验解是否符合
去除与方程不符的解。
检验 arccos(−2−1+5)+2πn的解:假
arccos(−2−1+5)+2πn
代入 n=1arccos(−2−1+5)+2π1
对于 cot(b)=csc(b)tan(b)cot(b)代入b=arccos(−2−1+5)+2π1cot(arccos(−2−1+5)+2π1)=csc(arccos(−2−1+5)+2π1)tan(arccos(−2−1+5)+2π1)cot(arccos(−2−1+5)+2π1)
整理后得−0.78615…=0.78615…
⇒假
检验 −arccos(−2−1+5)+2πn的解:假
−arccos(−2−1+5)+2πn
代入 n=1−arccos(−2−1+5)+2π1
对于 cot(b)=csc(b)tan(b)cot(b)代入b=−arccos(−2−1+5)+2π1cot(−arccos(−2−1+5)+2π1)=csc(−arccos(−2−1+5)+2π1)tan(−arccos(−2−1+5)+2π1)cot(−arccos(−2−1+5)+2π1)
整理后得0.78615…=−0.78615…
⇒假
检验 arccos(2−1+5)+2πn的解:真
arccos(2−1+5)+2πn
代入 n=1arccos(2−1+5)+2π1
对于 cot(b)=csc(b)tan(b)cot(b)代入b=arccos(2−1+5)+2π1cot(arccos(2−1+5)+2π1)=csc(arccos(2−1+5)+2π1)tan(arccos(2−1+5)+2π1)cot(arccos(2−1+5)+2π1)
整理后得0.78615…=0.78615…
⇒真
检验 2π−arccos(2−1+5)+2πn的解:真
2π−arccos(2−1+5)+2πn
代入 n=12π−arccos(2−1+5)+2π1
对于 cot(b)=csc(b)tan(b)cot(b)代入b=2π−arccos(2−1+5)+2π1cot(2π−arccos(2−1+5)+2π1)=csc(2π−arccos(2−1+5)+2π1)tan(2π−arccos(2−1+5)+2π1)cot(2π−arccos(2−1+5)+2π1)
整理后得−0.78615…=−0.78615…
⇒真
b=arccos(2−1+5)+2πn,b=2π−arccos(2−1+5)+2πn
以小数形式表示解b=0.90455…+2πn,b=2π−0.90455…+2πn