Тригонометрия Примеры

$\tan^{2} (x) - 3 \tan (x) + 1 = 0$

Этап 1

Подставим $u$ вместо $\tan (x)$ .

${(u)}^{2} - 3 u + 1 = 0$

Этап 2

Используем формулу для нахождения корней квадратного уравнения.

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

Этап 3

Подставим значения $a = 1$ , $b = - 3$ и $c = 1$ в формулу для корней квадратного уравнения и решим относительно $u$ .

$\frac{3 \pm \sqrt{{(- 3)}^{2} - 4 \cdot (1 \cdot 1)}}{2 \cdot 1}$

Этап 4

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1

Упростим числитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1.1

Возведем $- 3$ в степень $2$ .

$u = \frac{3 \pm \sqrt{9 - 4 \cdot 1 \cdot 1}}{2 \cdot 1}$

Этап 4.1.2

Умножим $- 4 \cdot 1 \cdot 1$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1.2.1

Умножим $- 4$ на $1$ .

$u = \frac{3 \pm \sqrt{9 - 4 \cdot 1}}{2 \cdot 1}$

Этап 4.1.2.2

Умножим $- 4$ на $1$ .

$u = \frac{3 \pm \sqrt{9 - 4}}{2 \cdot 1}$

Этап 4.1.3

Вычтем $4$ из $9$ .

$u = \frac{3 \pm \sqrt{5}}{2 \cdot 1}$

Этап 4.2

Умножим $2$ на $1$ .

$u = \frac{3 \pm \sqrt{5}}{2}$

Этап 5

Окончательный ответ является комбинацией обоих решений.

$u = \frac{3 + \sqrt{5}}{2}, \frac{3 - \sqrt{5}}{2}$

Этап 6

Подставим $\tan (x)$ вместо $u$ .

$\tan (x) = \frac{3 + \sqrt{5}}{2}, \frac{3 - \sqrt{5}}{2}$

Этап 7

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

$\tan (x) = \frac{3 + \sqrt{5}}{2}$

$\tan (x) = \frac{3 - \sqrt{5}}{2}$

Этап 8

Решим относительно $x$ в $\tan (x) = \frac{3 + \sqrt{5}}{2}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.1

Возьмем обратный тангенс обеих частей уравнения, чтобы извлечь $x$ из тангенса.

$x = \arctan (\frac{3 + \sqrt{5}}{2})$

Этап 8.2

Упростим правую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.2.1

Найдем значение $\arctan (\frac{3 + \sqrt{5}}{2})$ .

$x = 1.20593249$

Этап 8.3

Функция тангенса положительна в первом и третьем квадрантах. Для нахождения второго решения прибавим угол приведения из $π$ и найдем решение в четвертом квадранте.

$x = (3.14159265) + 1.20593249$

Этап 8.4

Решим относительно $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.4.1

Избавимся от скобок.

$x = 3.14159265 + 1.20593249$

Этап 8.4.2

Избавимся от скобок.

$x = (3.14159265) + 1.20593249$

Этап 8.4.3

Добавим $3.14159265$ и $1.20593249$ .

$x = 4.34752515$

Этап 8.5

Найдем период $\tan (x)$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.5.1

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

$\frac{π}{| b |}$

Этап 8.5.2

Заменим $b$ на $1$ в формуле периода.

$\frac{π}{| 1 |}$

Этап 8.5.3

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

$\frac{π}{1}$

Этап 8.5.4

Разделим $π$ на $1$ .

$π$

Этап 8.6

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

$x = 1.20593249 + π n, 4.34752515 + π n$ , для любого целого $n$

Этап 9

Решим относительно $x$ в $\tan (x) = \frac{3 - \sqrt{5}}{2}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 9.1

Возьмем обратный тангенс обеих частей уравнения, чтобы извлечь $x$ из тангенса.

$x = \arctan (\frac{3 - \sqrt{5}}{2})$

Этап 9.2

Упростим правую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 9.2.1

Найдем значение $\arctan (\frac{3 - \sqrt{5}}{2})$ .

$x = 0.36486382$

Этап 9.3

$x = (3.14159265) + 0.36486382$

Этап 9.4

Решим относительно $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 9.4.1

Избавимся от скобок.

$x = 3.14159265 + 0.36486382$

Этап 9.4.2

Избавимся от скобок.

$x = (3.14159265) + 0.36486382$

Этап 9.4.3

Добавим $3.14159265$ и $0.36486382$ .

$x = 3.50645648$

Этап 9.5

Найдем период $\tan (x)$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 9.5.1

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

$\frac{π}{| b |}$

Этап 9.5.2

Заменим $b$ на $1$ в формуле периода.

$\frac{π}{| 1 |}$

Этап 9.5.3

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

$\frac{π}{1}$

Этап 9.5.4

Разделим $π$ на $1$ .

$π$

Этап 9.6

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

$x = 0.36486382 + π n, 3.50645648 + π n$ , для любого целого $n$

Этап 10

Перечислим все решения.

$x = 1.20593249 + π n, 4.34752515 + π n, 0.36486382 + π n, 3.50645648 + π n$ , для любого целого $n$

Этап 11

Объединим решения.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 11.1

Объединим $1.20593249 + π n$ и $4.34752515 + π n$ в $1.20593249 + π n$ .

$x = 1.20593249 + π n, 0.36486382 + π n, 3.50645648 + π n$ , для любого целого $n$

Этап 11.2

Объединим $0.36486382 + π n$ и $3.50645648 + π n$ в $0.36486382 + π n$ .

$x = 1.20593249 + π n, 0.36486382 + π n$ , для любого целого $n$