حساب المثلثات الأمثلة

$\cos (4 x)$

خطوة 1

يُعد استخدام مبرهنة دي موافر $(r {(\cos (x) + i \cdot \sin (x))}^{n} = r^{n} (\cos (n x) + i \cdot \sin (n x)))$ من الطرق الجيدة لتوسيع $\cos (4 x)$ . عندما تكون $r = 1$ ، $\cos (n x) + i \cdot \sin (n x) = {(\cos (x) + i \cdot \sin (x))}^{n}$ .

$\cos (n x) + i \cdot \sin (n x) = {(\cos (x) + i \cdot \sin (x))}^{n}$

خطوة 2

وسّع الطرف الأيمن من $\cos (n x) + i \cdot \sin (n x) = {(\cos (x) + i \cdot \sin (x))}^{n}$ باستخدام مبرهنة ذات الحدين.

وسّع: ${(\cos (x) + i \cdot \sin (x))}^{4}$

خطوة 3

استخدِم مبرهنة ذات الحدين.

$\cos^{4} (x) + 4 \cos^{3} (x) (i \sin (x)) + 6 \cos^{2} (x) {(i \sin (x))}^{2} + 4 \cos (x) {(i \sin (x))}^{3} + {(i \sin (x))}^{4}$

خطوة 4

بسّط الحدود.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 4.1

بسّط كل حد.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 4.1.1

طبّق قاعدة الضرب على $i \sin (x)$ .

$\cos^{4} (x) + 4 \cos^{3} (x) i \sin (x) + 6 \cos^{2} (x) (i^{2} \sin^{2} (x)) + 4 \cos (x) {(i \sin (x))}^{3} + {(i \sin (x))}^{4}$

خطوة 4.1.2

أعِد الكتابة باستخدام خاصية الإبدال لعملية الضرب.

$\cos^{4} (x) + 4 \cos^{3} (x) i \sin (x) + 6 \cdot i^{2} \cos^{2} (x) \sin^{2} (x) + 4 \cos (x) {(i \sin (x))}^{3} + {(i \sin (x))}^{4}$

خطوة 4.1.3

أعِد كتابة $i^{2}$ بالصيغة $- 1$ .

$\cos^{4} (x) + 4 \cos^{3} (x) i \sin (x) + 6 \cdot - 1 \cos^{2} (x) \sin^{2} (x) + 4 \cos (x) {(i \sin (x))}^{3} + {(i \sin (x))}^{4}$

خطوة 4.1.4

اضرب $6$ في $- 1$ .

$\cos^{4} (x) + 4 \cos^{3} (x) i \sin (x) - 6 \cos^{2} (x) \sin^{2} (x) + 4 \cos (x) {(i \sin (x))}^{3} + {(i \sin (x))}^{4}$

خطوة 4.1.5

طبّق قاعدة الضرب على $i \sin (x)$ .

$\cos^{4} (x) + 4 \cos^{3} (x) i \sin (x) - 6 \cos^{2} (x) \sin^{2} (x) + 4 \cos (x) (i^{3} \sin^{3} (x)) + {(i \sin (x))}^{4}$

خطوة 4.1.6

أخرِج عامل $i^{2}$ .

$\cos^{4} (x) + 4 \cos^{3} (x) i \sin (x) - 6 \cos^{2} (x) \sin^{2} (x) + 4 \cos (x) (i^{2} \cdot i \sin^{3} (x)) + {(i \sin (x))}^{4}$

خطوة 4.1.7

أعِد كتابة $i^{2}$ بالصيغة $- 1$ .

$\cos^{4} (x) + 4 \cos^{3} (x) i \sin (x) - 6 \cos^{2} (x) \sin^{2} (x) + 4 \cos (x) (- 1 \cdot i \sin^{3} (x)) + {(i \sin (x))}^{4}$

خطوة 4.1.8

أعِد كتابة $- 1 i$ بالصيغة $- i$ .

$\cos^{4} (x) + 4 \cos^{3} (x) i \sin (x) - 6 \cos^{2} (x) \sin^{2} (x) + 4 \cos (x) (- i \sin^{3} (x)) + {(i \sin (x))}^{4}$

خطوة 4.1.9

اضرب $- 1$ في $4$ .

$\cos^{4} (x) + 4 \cos^{3} (x) i \sin (x) - 6 \cos^{2} (x) \sin^{2} (x) - 4 \cos (x) (i \sin^{3} (x)) + {(i \sin (x))}^{4}$

خطوة 4.1.10

طبّق قاعدة الضرب على $i \sin (x)$ .

$\cos^{4} (x) + 4 \cos^{3} (x) i \sin (x) - 6 \cos^{2} (x) \sin^{2} (x) - 4 \cos (x) i \sin^{3} (x) + i^{4} \sin^{4} (x)$

خطوة 4.1.11

أعِد كتابة $i^{4}$ بالصيغة $1$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 4.1.11.1

أعِد كتابة $i^{4}$ بالصيغة ${(i^{2})}^{2}$ .

$\cos^{4} (x) + 4 \cos^{3} (x) i \sin (x) - 6 \cos^{2} (x) \sin^{2} (x) - 4 \cos (x) i \sin^{3} (x) + {(i^{2})}^{2} \sin^{4} (x)$

خطوة 4.1.11.2

أعِد كتابة $i^{2}$ بالصيغة $- 1$ .

$\cos^{4} (x) + 4 \cos^{3} (x) i \sin (x) - 6 \cos^{2} (x) \sin^{2} (x) - 4 \cos (x) i \sin^{3} (x) + {(- 1)}^{2} \sin^{4} (x)$

خطوة 4.1.11.3

ارفع $- 1$ إلى القوة $2$ .

$\cos^{4} (x) + 4 \cos^{3} (x) i \sin (x) - 6 \cos^{2} (x) \sin^{2} (x) - 4 \cos (x) i \sin^{3} (x) + 1 \sin^{4} (x)$

خطوة 4.1.12

اضرب $\sin^{4} (x)$ في $1$ .

$\cos^{4} (x) + 4 \cos^{3} (x) i \sin (x) - 6 \cos^{2} (x) \sin^{2} (x) - 4 \cos (x) i \sin^{3} (x) + \sin^{4} (x)$

خطوة 4.2

أعِد ترتيب العوامل في $\cos^{4} (x) + 4 \cos^{3} (x) i \sin (x) - 6 \cos^{2} (x) \sin^{2} (x) - 4 \cos (x) i \sin^{3} (x) + \sin^{4} (x)$ .

$\cos^{4} (x) + 4 i \cos^{3} (x) \sin (x) - 6 \cos^{2} (x) \sin^{2} (x) - 4 i \cos (x) \sin^{3} (x) + \sin^{4} (x)$

خطوة 5

استخرِج العبارات ذات الجزء التخيّلي والتي تساوي $\cos (4 x)$ . واحذف العدد التخيّلي $i$ .

$\cos (4 x) = \cos^{4} (x) - 6 \cos^{2} (x) \sin^{2} (x) + \sin^{4} (x)$