代数例

$3 \tan^{2} (x) = \tan (x)$

ステップ 1

方程式の両辺から $\tan (x)$ を引きます。

$3 \tan^{2} (x) - \tan (x) = 0$

ステップ 2

$\tan (x)$ を $3 \tan^{2} (x) - \tan (x)$ で因数分解します。

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ステップ 2.1

$\tan (x)$ を $3 \tan^{2} (x)$ で因数分解します。

$\tan (x) (3 \tan (x)) - \tan (x) = 0$

ステップ 2.2

$\tan (x)$ を $- \tan (x)$ で因数分解します。

$\tan (x) (3 \tan (x)) + \tan (x) \cdot - 1 = 0$

ステップ 2.3

$\tan (x)$ を $\tan (x) (3 \tan (x)) + \tan (x) \cdot - 1$ で因数分解します。

$\tan (x) (3 \tan (x) - 1) = 0$

ステップ 3

方程式の左辺の個々の因数が $0$ と等しいならば、式全体は $0$ と等しくなります。

$\tan (x) = 0$

$3 \tan (x) - 1 = 0$

ステップ 4

$\tan (x)$ を $0$ に等しくし、 $x$ を解きます。

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ステップ 4.1

$\tan (x)$ が $0$ に等しいとします。

$\tan (x) = 0$

ステップ 4.2

$x$ について $\tan (x) = 0$ を解きます。

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ステップ 4.2.1

方程式の両辺の逆正切をとり、正切の中から $x$ を取り出します。

$x = \arctan (0)$

ステップ 4.2.2

右辺を簡約します。

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ステップ 4.2.2.1

$\arctan (0)$ の厳密値は $0$ です。

$x = 0$

ステップ 4.2.3

正接関数は、第一象限と第三象限で正となります。2番目の解を求めるには、 $π$ から参照角を足し、第四象限で解を求めます。

$x = π + 0$

ステップ 4.2.4

$π$ と $0$ をたし算します。

$x = π$

ステップ 4.2.5

$\tan (x)$ の周期を求めます。

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ステップ 4.2.5.1

関数の期間は $\frac{π}{| b |}$ を利用して求めることができます。

$\frac{π}{| b |}$

ステップ 4.2.5.2

周期の公式の $b$ を $1$ で置き換えます。

$\frac{π}{| 1 |}$

ステップ 4.2.5.3

絶対値は数と0の間の距離です。 $0$ と $1$ の間の距離は $1$ です。

$\frac{π}{1}$

ステップ 4.2.5.4

$π$ を $1$ で割ります。

$π$

ステップ 4.2.6

$\tan (x)$ 関数の周期が $π$ なので、両方向で $π$ ラジアンごとに値を繰り返します。

$x = π n, π + π n$ 、任意の整数 $n$

ステップ 5

$3 \tan (x) - 1$ を $0$ に等しくし、 $x$ を解きます。

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ステップ 5.1

$3 \tan (x) - 1$ が $0$ に等しいとします。

$3 \tan (x) - 1 = 0$

ステップ 5.2

$x$ について $3 \tan (x) - 1 = 0$ を解きます。

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ステップ 5.2.1

方程式の両辺に $1$ を足します。

$3 \tan (x) = 1$

ステップ 5.2.2

$3 \tan (x) = 1$ の各項を $3$ で割り、簡約します。

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ステップ 5.2.2.1

$3 \tan (x) = 1$ の各項を $3$ で割ります。

$\frac{3 \tan (x)}{3} = \frac{1}{3}$

ステップ 5.2.2.2

左辺を簡約します。

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ステップ 5.2.2.2.1

$3$ の共通因数を約分します。

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ステップ 5.2.2.2.1.1

共通因数を約分します。

$\frac{3 \tan (x)}{3} = \frac{1}{3}$

ステップ 5.2.2.2.1.2

$\tan (x)$ を $1$ で割ります。

$\tan (x) = \frac{1}{3}$

ステップ 5.2.3

方程式の両辺の逆正切をとり、正切の中から $x$ を取り出します。

$x = \arctan (\frac{1}{3})$

ステップ 5.2.4

右辺を簡約します。

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ステップ 5.2.4.1

$\arctan (\frac{1}{3})$ の値を求めます。

$x = 0.32175055$

ステップ 5.2.5

正接関数は、第一象限と第三象限で正となります。2番目の解を求めるには、 $π$ から参照角を足し、第四象限で解を求めます。

$x = (3.14159265) + 0.32175055$

ステップ 5.2.6

$x$ について解きます。

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ステップ 5.2.6.1

括弧を削除します。

$x = 3.14159265 + 0.32175055$

ステップ 5.2.6.2

括弧を削除します。

$x = (3.14159265) + 0.32175055$

ステップ 5.2.6.3

$3.14159265$ と $0.32175055$ をたし算します。

$x = 3.4633432$

ステップ 5.2.7

$\tan (x)$ の周期を求めます。

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ステップ 5.2.7.1

関数の期間は $\frac{π}{| b |}$ を利用して求めることができます。

$\frac{π}{| b |}$

ステップ 5.2.7.2

周期の公式の $b$ を $1$ で置き換えます。

$\frac{π}{| 1 |}$

ステップ 5.2.7.3

絶対値は数と0の間の距離です。 $0$ と $1$ の間の距離は $1$ です。

$\frac{π}{1}$

ステップ 5.2.7.4

$π$ を $1$ で割ります。

$π$

ステップ 5.2.8

$\tan (x)$ 関数の周期が $π$ なので、両方向で $π$ ラジアンごとに値を繰り返します。

$x = 0.32175055 + π n, 3.4633432 + π n$ 、任意の整数 $n$

ステップ 6

最終解は $\tan (x) (3 \tan (x) - 1) = 0$ を真にするすべての値です。

$x = π n, π + π n, 0.32175055 + π n, 3.4633432 + π n$ 、任意の整数 $n$

ステップ 7

答えをまとめます。

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ステップ 7.1

$π + π n$ と $π n$ を $π n$ にまとめます。

$x = π n, 0.32175055 + π n, 3.4633432 + π n$ 、任意の整数 $n$

ステップ 7.2

$3.4633432 + π n$ と $0.32175055 + π n$ を $0.32175055 + π n$ にまとめます。

$x = π n, 0.32175055 + π n$ 、任意の整数 $n$

代数 例

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