微分積分学準備例

$\cos (7 x) = 0$

ステップ 1

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。

$7 x = \arccos (0)$

ステップ 2

右辺を簡約します。

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ステップ 2.1

$\arccos (0)$ の厳密値は

$\frac{π}{2}$ です。

$7 x = \frac{π}{2}$

ステップ 3

$7 x = \frac{π}{2}$ の各項を

$7$ で割り、簡約します。

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ステップ 3.1

$7 x = \frac{π}{2}$ の各項を

$7$ で割ります。

$\frac{7 x}{7} = \frac{\frac{π}{2}}{7}$

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

$7$ 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。

$\frac{7 x}{7} = \frac{\frac{π}{2}}{7}$

ステップ 3.2.1.2

$x$ を

$1$ で割ります。

$x = \frac{\frac{π}{2}}{7}$

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

分子に分母の逆数を掛けます。

$x = \frac{π}{2} \cdot \frac{1}{7}$

ステップ 3.3.2

$\frac{π}{2} \cdot \frac{1}{7}$ を掛けます。

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ステップ 3.3.2.1

$\frac{π}{2}$ に

$\frac{1}{7}$ をかけます。

$x = \frac{π}{2 \cdot 7}$

ステップ 3.3.2.2

$2$ に

$7$ をかけます。

$x = \frac{π}{14}$

ステップ 4

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。

$7 x = 2 π - \frac{π}{2}$

ステップ 5

$x$ について解きます。

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ステップ 5.1

簡約します。

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ステップ 5.1.1

$2 π$ 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。

$7 x = 2 π \cdot \frac{2}{2} - \frac{π}{2}$

ステップ 5.1.2

$2 π$ と

$\frac{2}{2}$ をまとめます。

$7 x = \frac{2 π \cdot 2}{2} - \frac{π}{2}$

ステップ 5.1.3

公分母の分子をまとめます。

$7 x = \frac{2 π \cdot 2 - π}{2}$

ステップ 5.1.4

$2$ に

$2$ をかけます。

$7 x = \frac{4 π - π}{2}$

ステップ 5.1.5

$4 π$ から

$π$ を引きます。

$7 x = \frac{3 π}{2}$

ステップ 5.2

$7 x = \frac{3 π}{2}$ の各項を

$7$ で割り、簡約します。

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ステップ 5.2.1

$7 x = \frac{3 π}{2}$ の各項を

$7$ で割ります。

$\frac{7 x}{7} = \frac{\frac{3 π}{2}}{7}$

ステップ 5.2.2

左辺を簡約します。

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ステップ 5.2.2.1

$7$ の共通因数を約分します。

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ステップ 5.2.2.1.1

共通因数を約分します。

$\frac{7 x}{7} = \frac{\frac{3 π}{2}}{7}$

ステップ 5.2.2.1.2

$x$ を

$1$ で割ります。

$x = \frac{\frac{3 π}{2}}{7}$

ステップ 5.2.3

右辺を簡約します。

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ステップ 5.2.3.1

分子に分母の逆数を掛けます。

$x = \frac{3 π}{2} \cdot \frac{1}{7}$

ステップ 5.2.3.2

$\frac{3 π}{2} \cdot \frac{1}{7}$ を掛けます。

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ステップ 5.2.3.2.1

$\frac{3 π}{2}$ に

$\frac{1}{7}$ をかけます。

$x = \frac{3 π}{2 \cdot 7}$

ステップ 5.2.3.2.2

$2$ に

$7$ をかけます。

$x = \frac{3 π}{14}$

ステップ 6

$\cos (7 x)$ の周期を求めます。

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ステップ 6.1

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 6.2

周期の公式の

$b$ を

$7$ で置き換えます。

$\frac{2 π}{| 7 |}$

ステップ 6.3

絶対値は数と0の間の距離です。

$0$ と

$7$ の間の距離は

$7$ です。

$\frac{2 π}{7}$

ステップ 7

$\cos (7 x)$ 関数の周期が

$\frac{2 π}{7}$ なので、両方向で

$\frac{2 π}{7}$ ラジアンごとに値を繰り返します。

$x = \frac{π}{14} + \frac{2 π n}{7}, \frac{3 π}{14} + \frac{2 π n}{7}$ 、任意の整数

$n$

ステップ 8

答えをまとめます。

$x = \frac{π}{14} + \frac{π n}{7}$ 、任意の整数

$n$

微分積分学準備 例

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