化学例

$\sin (- x) \cot (x) = \cos (x)$

ステップ 1

左辺を簡約します。

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ステップ 1.1

$\sin (- x) \cot (x)$ を簡約します。

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ステップ 1.1.1

$\sin (- x)$ が奇関数なので、 $\sin (- x)$ を $- \sin (x)$ に書き換えます。

$- \sin (x) \cot (x) = \cos (x)$

ステップ 1.1.2

正弦と余弦について書き換え、次に共通因数を約分します。

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ステップ 1.1.2.1

括弧を付けます。

$- (\sin (x) \cot (x)) = \cos (x)$

ステップ 1.1.2.2

$\sin (x)$ と $\cot (x)$ を並べ替えます。

$- (\cot (x) \sin (x)) = \cos (x)$

ステップ 1.1.2.3

正弦と余弦に関して $- \sin (x) \cot (x)$ を書き換えます。

$- (\frac{\cos (x)}{\sin (x)} \sin (x)) = \cos (x)$

ステップ 1.1.2.4

共通因数を約分します。

$- \cos (x) = \cos (x)$

ステップ 2

$\cos (x)$ を含むすべての項を方程式の左辺に移動させます。

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ステップ 2.1

方程式の両辺から $\cos (x)$ を引きます。

$- \cos (x) - \cos (x) = 0$

ステップ 2.2

$- \cos (x)$ から $\cos (x)$ を引きます。

$- 2 \cos (x) = 0$

ステップ 3

$- 2 \cos (x) = 0$ の各項を $- 2$ で割り、簡約します。

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ステップ 3.1

$- 2 \cos (x) = 0$ の各項を $- 2$ で割ります。

$\frac{- 2 \cos (x)}{- 2} = \frac{0}{- 2}$

ステップ 3.2

左辺を簡約します。

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ステップ 3.2.1

$- 2$ の共通因数を約分します。

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ステップ 3.2.1.1

共通因数を約分します。

$\frac{- 2 \cos (x)}{- 2} = \frac{0}{- 2}$

ステップ 3.2.1.2

$\cos (x)$ を $1$ で割ります。

$\cos (x) = \frac{0}{- 2}$

ステップ 3.3

右辺を簡約します。

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ステップ 3.3.1

$0$ を $- 2$ で割ります。

$\cos (x) = 0$

ステップ 4

方程式の両辺の逆余弦をとり、余弦の中から $x$ を取り出します。

$x = \arccos (0)$

ステップ 5

右辺を簡約します。

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ステップ 5.1

$\arccos (0)$ の厳密値は $\frac{π}{2}$ です。

$x = \frac{π}{2}$

ステップ 6

余弦関数は、第一象限と第四象限で正となります。2番目の解を求めるには、 $2 π$ から参照角を引き、第四象限で解を求めます。

$x = 2 π - \frac{π}{2}$

ステップ 7

$2 π - \frac{π}{2}$ を簡約します。

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ステップ 7.1

$2 π$ を公分母のある分数として書くために、 $\frac{2}{2}$ を掛けます。

$x = 2 π \cdot \frac{2}{2} - \frac{π}{2}$

ステップ 7.2

分数をまとめます。

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ステップ 7.2.1

$2 π$ と $\frac{2}{2}$ をまとめます。

$x = \frac{2 π \cdot 2}{2} - \frac{π}{2}$

ステップ 7.2.2

公分母の分子をまとめます。

$x = \frac{2 π \cdot 2 - π}{2}$

ステップ 7.3

分子を簡約します。

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ステップ 7.3.1

$2$ に $2$ をかけます。

$x = \frac{4 π - π}{2}$

ステップ 7.3.2

$4 π$ から $π$ を引きます。

$x = \frac{3 π}{2}$

ステップ 8

$\cos (x)$ の周期を求めます。

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ステップ 8.1

関数の期間は $\frac{2 π}{| b |}$ を利用して求めることができます。

$\frac{2 π}{| b |}$

ステップ 8.2

周期の公式の $b$ を $1$ で置き換えます。

$\frac{2 π}{| 1 |}$

ステップ 8.3

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。

$\frac{2 π}{1}$

ステップ 8.4

$2 π$ を $1$ で割ります。

$2 π$

ステップ 9

$\cos (x)$ 関数の周期が $2 π$ なので、両方向で $2 π$ ラジアンごとに値を繰り返します。

$x = \frac{π}{2} + 2 π n, \frac{3 π}{2} + 2 π n$ 、任意の整数 $n$

ステップ 10

答えをまとめます。

$x = \frac{π}{2} + π n$ 、任意の整数 $n$

化学 例

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