Тригонометрия Примеры

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

Этап 1

Подставим $u$ вместо $\cos (x)$ .

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

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 $c = - 2$ в формулу для корней квадратного уравнения и решим относительно $u$ .

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

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 $2$ .

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

Этап 4.1.2

Умножим $- 4 \cdot 1 \cdot - 2$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1.2.1

Умножим $- 4$ на $1$ .

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

Этап 4.1.2.2

Умножим $- 4$ на $- 2$ .

$u = \frac{- 3 \pm \sqrt{9 + 8}}{2 \cdot 1}$

Этап 4.1.3

Добавим $9$ и $8$ .

$u = \frac{- 3 \pm \sqrt{17}}{2 \cdot 1}$

Этап 4.2

Умножим $2$ на $1$ .

$u = \frac{- 3 \pm \sqrt{17}}{2}$

Этап 5

Окончательный ответ является комбинацией обоих решений.

$u = - \frac{3 - \sqrt{17}}{2}, - \frac{3 + \sqrt{17}}{2}$

Этап 6

Подставим $\cos (x)$ вместо $u$ .

$\cos (x) = - \frac{3 - \sqrt{17}}{2}, - \frac{3 + \sqrt{17}}{2}$

Этап 7

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

$\cos (x) = - \frac{3 - \sqrt{17}}{2}$

$\cos (x) = - \frac{3 + \sqrt{17}}{2}$

Этап 8

Решим относительно $x$ в $\cos (x) = - \frac{3 - \sqrt{17}}{2}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.1

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

$x = \arccos (- \frac{3 - \sqrt{17}}{2})$

Этап 8.2

Упростим правую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.2.1

Найдем значение $\arccos (- \frac{3 - \sqrt{17}}{2})$ .

$x = 0.97453507$

Этап 8.3

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

$x = 2 (3.14159265) - 0.97453507$

Этап 8.4

Решим относительно $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.4.1

Избавимся от скобок.

$x = 2 (3.14159265) - 0.97453507$

Этап 8.4.2

Упростим $2 (3.14159265) - 0.97453507$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.4.2.1

Умножим $2$ на $3.14159265$ .

$x = 6.2831853 - 0.97453507$

Этап 8.4.2.2

Вычтем $0.97453507$ из $6.2831853$ .

$x = 5.30865023$

Этап 8.5

Найдем период $\cos (x)$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.5.1

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

$\frac{2 π}{| b |}$

Этап 8.5.2

Заменим $b$ на $1$ в формуле периода.

$\frac{2 π}{| 1 |}$

Этап 8.5.3

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

$\frac{2 π}{1}$

Этап 8.5.4

Разделим $2 π$ на $1$ .

$2 π$

Этап 8.6

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

$x = 0.97453507 + 2 π n, 5.30865023 + 2 π n$ , для любого целого $n$

Этап 9

Решим относительно $x$ в $\cos (x) = - \frac{3 + \sqrt{17}}{2}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 9.1

Множество значений косинуса: $- 1 \leq y \leq 1$ . Поскольку $- \frac{3 + \sqrt{17}}{2}$ не попадает в это множество, решение отсутствует.

Нет решения

Этап 10

Перечислим все решения.

$x = 0.97453507 + 2 π n, 5.30865023 + 2 π n$ , для любого целого $n$