微分積分学準備例

$3 \sqrt{3} \tan (u) = 3$

ステップ 1

$3 \sqrt{3} \tan (u) = 3$ の各項を $3 \sqrt{3}$ で割り、簡約します。

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ステップ 1.1

$3 \sqrt{3} \tan (u) = 3$ の各項を $3 \sqrt{3}$ で割ります。

$\frac{3 \sqrt{3} \tan (u)}{3 \sqrt{3}} = \frac{3}{3 \sqrt{3}}$

ステップ 1.2

左辺を簡約します。

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ステップ 1.2.1

$3$ の共通因数を約分します。

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ステップ 1.2.1.1

共通因数を約分します。

$\frac{3 \sqrt{3} \tan (u)}{3 \sqrt{3}} = \frac{3}{3 \sqrt{3}}$

ステップ 1.2.1.2

式を書き換えます。

$\frac{\sqrt{3} \tan (u)}{\sqrt{3}} = \frac{3}{3 \sqrt{3}}$

ステップ 1.2.2

$\sqrt{3}$ の共通因数を約分します。

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ステップ 1.2.2.1

共通因数を約分します。

$\frac{\sqrt{3} \tan (u)}{\sqrt{3}} = \frac{3}{3 \sqrt{3}}$

ステップ 1.2.2.2

$\tan (u)$ を $1$ で割ります。

$\tan (u) = \frac{3}{3 \sqrt{3}}$

ステップ 1.3

右辺を簡約します。

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ステップ 1.3.1

$3$ の共通因数を約分します。

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ステップ 1.3.1.1

共通因数を約分します。

$\tan (u) = \frac{3}{3 \sqrt{3}}$

ステップ 1.3.1.2

式を書き換えます。

$\tan (u) = \frac{1}{\sqrt{3}}$

ステップ 1.3.2

$\frac{1}{\sqrt{3}}$ に $\frac{\sqrt{3}}{\sqrt{3}}$ をかけます。

$\tan (u) = \frac{1}{\sqrt{3}} \cdot \frac{\sqrt{3}}{\sqrt{3}}$

ステップ 1.3.3

分母を組み合わせて簡約します。

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ステップ 1.3.3.1

$\frac{1}{\sqrt{3}}$ に $\frac{\sqrt{3}}{\sqrt{3}}$ をかけます。

$\tan (u) = \frac{\sqrt{3}}{\sqrt{3} \sqrt{3}}$

ステップ 1.3.3.2

$\sqrt{3}$ を $1$ 乗します。

$\tan (u) = \frac{\sqrt{3}}{{\sqrt{3}}^{1} \sqrt{3}}$

ステップ 1.3.3.3

$\sqrt{3}$ を $1$ 乗します。

$\tan (u) = \frac{\sqrt{3}}{{\sqrt{3}}^{1} {\sqrt{3}}^{1}}$

ステップ 1.3.3.4

べき乗則 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ を利用して指数を組み合わせます。

$\tan (u) = \frac{\sqrt{3}}{{\sqrt{3}}^{1 + 1}}$

ステップ 1.3.3.5

$1$ と $1$ をたし算します。

$\tan (u) = \frac{\sqrt{3}}{{\sqrt{3}}^{2}}$

ステップ 1.3.3.6

${\sqrt{3}}^{2}$ を $3$ に書き換えます。

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ステップ 1.3.3.6.1

$\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ を利用し、 $\sqrt{3}$ を $3^{\frac{1}{2}}$ に書き換えます。

$\tan (u) = \frac{\sqrt{3}}{{(3^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

ステップ 1.3.3.6.2

べき乗則を当てはめて、指数 ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ をかけ算します。

$\tan (u) = \frac{\sqrt{3}}{3^{\frac{1}{2} \cdot 2}}$

ステップ 1.3.3.6.3

$\frac{1}{2}$ と $2$ をまとめます。

$\tan (u) = \frac{\sqrt{3}}{3^{\frac{2}{2}}}$

ステップ 1.3.3.6.4

$2$ の共通因数を約分します。

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ステップ 1.3.3.6.4.1

共通因数を約分します。

$\tan (u) = \frac{\sqrt{3}}{3^{\frac{2}{2}}}$

ステップ 1.3.3.6.4.2

式を書き換えます。

$\tan (u) = \frac{\sqrt{3}}{3^{1}}$

ステップ 1.3.3.6.5

指数を求めます。

$\tan (u) = \frac{\sqrt{3}}{3}$

ステップ 2

方程式の両辺の逆正切をとり、正切の中から $u$ を取り出します。

$u = \arctan (\frac{\sqrt{3}}{3})$

ステップ 3

右辺を簡約します。

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ステップ 3.1

$\arctan (\frac{\sqrt{3}}{3})$ の厳密値は $\frac{π}{6}$ です。

$u = \frac{π}{6}$

ステップ 4

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。

$u = π + \frac{π}{6}$

ステップ 5

$π + \frac{π}{6}$ を簡約します。

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ステップ 5.1

$π$ を公分母のある分数として書くために、 $\frac{6}{6}$ を掛けます。

$u = π \cdot \frac{6}{6} + \frac{π}{6}$

ステップ 5.2

分数をまとめます。

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ステップ 5.2.1

$π$ と $\frac{6}{6}$ をまとめます。

$u = \frac{π \cdot 6}{6} + \frac{π}{6}$

ステップ 5.2.2

公分母の分子をまとめます。

$u = \frac{π \cdot 6 + π}{6}$

ステップ 5.3

分子を簡約します。

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ステップ 5.3.1

$6$ を $π$ の左に移動させます。

$u = \frac{6 \cdot π + π}{6}$

ステップ 5.3.2

$6 π$ と $π$ をたし算します。

$u = \frac{7 π}{6}$

ステップ 6

$\tan (u)$ の周期を求めます。

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ステップ 6.1

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

$\frac{π}{| b |}$

ステップ 6.2

周期の公式の $b$ を $1$ で置き換えます。

$\frac{π}{| 1 |}$

ステップ 6.3

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 6.4

$π$ を $1$ で割ります。

$π$

ステップ 7

$\tan (u)$ 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。

$u = \frac{π}{6} + π n, \frac{7 π}{6} + π n$ 、任意の整数 $n$

ステップ 8

答えをまとめます。

$u = \frac{π}{6} + π n$ 、任意の整数 $n$

微分積分学準備 例

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