Алгебра Примеры

$\sin^{2} (x) + \cos (x) = 0$

Этап 1

Заменим $\sin^{2} (x)$ на $1 - \cos^{2} (x)$ .

$(1 - \cos^{2} (x)) + \cos (x) = 0$

Этап 2

Решим относительно $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1

Подставим $u$ вместо $\cos (x)$ .

$1 - {(u)}^{2} + u = 0$

Этап 2.2

Используем формулу для нахождения корней квадратного уравнения.

$\frac{- b \pm \sqrt{b^{2} - 4 (a c)}}{2 a}$

Этап 2.3

Подставим значения $a = - 1$ , $b = 1$ и $c = 1$ в формулу для корней квадратного уравнения и решим относительно $u$ .

$\frac{- 1 \pm \sqrt{1^{2} - 4 \cdot (- 1 \cdot 1)}}{2 \cdot - 1}$

Этап 2.4

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.4.1

Упростим числитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.4.1.1

Единица в любой степени равна единице.

$u = \frac{- 1 \pm \sqrt{1 - 4 \cdot - 1 \cdot 1}}{2 \cdot - 1}$

Этап 2.4.1.2

Умножим $- 4 \cdot - 1 \cdot 1$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.4.1.2.1

Умножим $- 4$ на $- 1$ .

$u = \frac{- 1 \pm \sqrt{1 + 4 \cdot 1}}{2 \cdot - 1}$

Этап 2.4.1.2.2

Умножим $4$ на $1$ .

$u = \frac{- 1 \pm \sqrt{1 + 4}}{2 \cdot - 1}$

Этап 2.4.1.3

Добавим $1$ и $4$ .

$u = \frac{- 1 \pm \sqrt{5}}{2 \cdot - 1}$

Этап 2.4.2

Умножим $2$ на $- 1$ .

$u = \frac{- 1 \pm \sqrt{5}}{- 2}$

Этап 2.4.3

Упростим $\frac{- 1 \pm \sqrt{5}}{- 2}$ .

$u = \frac{1 \pm \sqrt{5}}{2}$

Этап 2.5

Окончательный ответ является комбинацией обоих решений.

$u = \frac{1 + \sqrt{5}}{2}, \frac{1 - \sqrt{5}}{2}$

Этап 2.6

Подставим $\cos (x)$ вместо $u$ .

$\cos (x) = \frac{1 + \sqrt{5}}{2}, \frac{1 - \sqrt{5}}{2}$

Этап 2.7

Выпишем каждое выражение, чтобы найти решение для $x$ .

$\cos (x) = \frac{1 + \sqrt{5}}{2}$

$\cos (x) = \frac{1 - \sqrt{5}}{2}$

Этап 2.8

Решим относительно $x$ в $\cos (x) = \frac{1 + \sqrt{5}}{2}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.8.1

Множество значений косинуса: $- 1 \leq y \leq 1$ . Поскольку $\frac{1 + \sqrt{5}}{2}$ не попадает в это множество, решение отсутствует.

Нет решения

Этап 2.9

Решим относительно $x$ в $\cos (x) = \frac{1 - \sqrt{5}}{2}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.9.1

Возьмем обратный косинус обеих частей уравнения, чтобы извлечь $x$ из косинуса.

$x = \arccos (\frac{1 - \sqrt{5}}{2})$

Этап 2.9.2

Упростим правую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.9.2.1

Найдем значение $\arccos (\frac{1 - \sqrt{5}}{2})$ .

$x = 2.23703575$

Этап 2.9.3

Функция косинуса положительна в первом и четвертом квадрантах. Чтобы найти второе решение, вычтем угол приведения из $2 π$ и найдем решение в четвертом квадранте.

$x = 2 (3.14159265) - 2.23703575$

Этап 2.9.4

Решим относительно $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.9.4.1

Избавимся от скобок.

$x = 2 (3.14159265) - 2.23703575$

Этап 2.9.4.2

Упростим $2 (3.14159265) - 2.23703575$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.9.4.2.1

Умножим $2$ на $3.14159265$ .

$x = 6.2831853 - 2.23703575$

Этап 2.9.4.2.2

Вычтем $2.23703575$ из $6.2831853$ .

$x = 4.04614954$

Этап 2.9.5

Найдем период $\cos (x)$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.9.5.1

Период функции можно вычислить по формуле $\frac{2 π}{| b |}$ .

$\frac{2 π}{| b |}$

Этап 2.9.5.2

Заменим $b$ на $1$ в формуле периода.

$\frac{2 π}{| 1 |}$

Этап 2.9.5.3

Абсолютное значение ― это расстояние между числом и нулем. Расстояние между $0$ и $1$ равно $1$ .

$\frac{2 π}{1}$

Этап 2.9.5.4

Разделим $2 π$ на $1$ .

$2 π$

Этап 2.9.6

Период функции $\cos (x)$ равен $2 π$ . Поэтому значения повторяются через каждые $2 π$ рад. в обоих направлениях.

$x = 2.23703575 + 2 π n, 4.04614954 + 2 π n$ , для любого целого $n$

Этап 2.10

Перечислим все решения.

$x = 2.23703575 + 2 π n, 4.04614954 + 2 π n$ , для любого целого $n$