Основы мат. анализа Примеры

$\cos^{2} (x) - 2.4 \cos (x) - 0.81 = 0$

Этап 1

Подставим $u$ вместо $\cos (x)$ .

${(u)}^{2} - 2.4 u - 0.81 = 0$

Этап 2

Используем формулу для нахождения корней квадратного уравнения.

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

Этап 3

Подставим значения $a = 1$ , $b = - 2.4$ и $c = - 0.81$ в формулу для корней квадратного уравнения и решим относительно $u$ .

$\frac{2.4 \pm \sqrt{{(- 2.4)}^{2} - 4 \cdot (1 \cdot - 0.81)}}{2 \cdot 1}$

Этап 4

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1

Упростим числитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1.1

Возведем $- 2.4$ в степень $2$ .

$u = \frac{2.4 \pm \sqrt{5.76 - 4 \cdot 1 \cdot - 0.81}}{2 \cdot 1}$

Этап 4.1.2

Умножим $- 4 \cdot 1 \cdot - 0.81$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1.2.1

Умножим $- 4$ на $1$ .

$u = \frac{2.4 \pm \sqrt{5.76 - 4 \cdot - 0.81}}{2 \cdot 1}$

Этап 4.1.2.2

Умножим $- 4$ на $- 0.81$ .

$u = \frac{2.4 \pm \sqrt{5.76 + 3.24}}{2 \cdot 1}$

Этап 4.1.3

Добавим $5.76$ и $3.24$ .

$u = \frac{2.4 \pm \sqrt{9}}{2 \cdot 1}$

Этап 4.1.4

Перепишем $9$ в виде $3^{2}$ .

$u = \frac{2.4 \pm \sqrt{3^{2}}}{2 \cdot 1}$

Этап 4.1.5

Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.

$u = \frac{2.4 \pm 3}{2 \cdot 1}$

Этап 4.2

Умножим $2$ на $1$ .

$u = \frac{2.4 \pm 3}{2}$

Этап 5

Окончательный ответ является комбинацией обоих решений.

$u = 2.7, - 0.3$

Этап 6

Подставим $\cos (x)$ вместо $u$ .

$\cos (x) = 2.7, - 0.3$

Этап 7

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

$\cos (x) = 2.7$

$\cos (x) = - 0.3$

Этап 8

Решим относительно $x$ в $\cos (x) = 2.7$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.1

Множество значений косинуса: $- 1 \leq y \leq 1$ . Поскольку $2.7$ не попадает в это множество, решение отсутствует.

Нет решения

Этап 9

Решим относительно $x$ в $\cos (x) = - 0.3$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 9.1

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

$x = \arccos (- 0.3)$

Этап 9.2

Упростим правую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 9.2.1

Найдем значение $\arccos (- 0.3)$ .

$x = 1.87548898$

Этап 9.3

Функция косинуса отрицательна во втором и третьем квадрантах. Чтобы найти второе решение, вычтем угол приведения из $2 π$ и найдем решение в третьем квадранте.

$x = 2 (3.14159265) - 1.87548898$

Этап 9.4

Решим относительно $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 9.4.1

Избавимся от скобок.

$x = 2 (3.14159265) - 1.87548898$

Этап 9.4.2

Упростим $2 (3.14159265) - 1.87548898$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 9.4.2.1

Умножим $2$ на $3.14159265$ .

$x = 6.2831853 - 1.87548898$

Этап 9.4.2.2

Вычтем $1.87548898$ из $6.2831853$ .

$x = 4.40769632$

Этап 9.5

Найдем период $\cos (x)$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 9.5.1

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

$\frac{2 π}{| b |}$

Этап 9.5.2

Заменим $b$ на $1$ в формуле периода.

$\frac{2 π}{| 1 |}$

Этап 9.5.3

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

$\frac{2 π}{1}$

Этап 9.5.4

Разделим $2 π$ на $1$ .

$2 π$

Этап 9.6

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

$x = 1.87548898 + 2 π n, 4.40769632 + 2 π n$ , для любого целого $n$

Этап 10

Перечислим все решения.

$x = 1.87548898 + 2 π n, 4.40769632 + 2 π n$ , для любого целого $n$