Тригонометрия Примеры

$\cos (6 x)$

Этап 1

Хороший способ развертывания $\cos (6 x)$ — применение формулы Муавра $(r {(\cos (x) + i \cdot \sin (x))}^{n} = r^{n} (\cos (n x) + i \cdot \sin (n x)))$ . Если $r = 1$ , $\cos (n x) + i \cdot \sin (n x) = {(\cos (x) + i \cdot \sin (x))}^{n}$ .

$\cos (n x) + i \cdot \sin (n x) = {(\cos (x) + i \cdot \sin (x))}^{n}$

Этап 2

Развернем правую часть $\cos (n x) + i \cdot \sin (n x) = {(\cos (x) + i \cdot \sin (x))}^{n}$ , используя бином Ньютона.

Развернуть: ${(\cos (x) + i \cdot \sin (x))}^{6}$

Этап 3

Воспользуемся бином Ньютона.

$\cos^{6} (x) + 6 \cos^{5} (x) (i \sin (x)) + 15 \cos^{4} (x) {(i \sin (x))}^{2} + 20 \cos^{3} (x) {(i \sin (x))}^{3} + 15 \cos^{2} (x) {(i \sin (x))}^{4} + 6 \cos (x) {(i \sin (x))}^{5} + {(i \sin (x))}^{6}$

Этап 4

Упростим члены.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1.1

Применим правило умножения к $i \sin (x)$ .

$\cos^{6} (x) + 6 \cos^{5} (x) i \sin (x) + 15 \cos^{4} (x) (i^{2} \sin^{2} (x)) + 20 \cos^{3} (x) {(i \sin (x))}^{3} + 15 \cos^{2} (x) {(i \sin (x))}^{4} + 6 \cos (x) {(i \sin (x))}^{5} + {(i \sin (x))}^{6}$

Этап 4.1.2

Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.

$\cos^{6} (x) + 6 \cos^{5} (x) i \sin (x) + 15 \cdot i^{2} \cos^{4} (x) \sin^{2} (x) + 20 \cos^{3} (x) {(i \sin (x))}^{3} + 15 \cos^{2} (x) {(i \sin (x))}^{4} + 6 \cos (x) {(i \sin (x))}^{5} + {(i \sin (x))}^{6}$

Этап 4.1.3

Перепишем $i^{2}$ в виде $- 1$ .

$\cos^{6} (x) + 6 \cos^{5} (x) i \sin (x) + 15 \cdot - 1 \cos^{4} (x) \sin^{2} (x) + 20 \cos^{3} (x) {(i \sin (x))}^{3} + 15 \cos^{2} (x) {(i \sin (x))}^{4} + 6 \cos (x) {(i \sin (x))}^{5} + {(i \sin (x))}^{6}$

Этап 4.1.4

Умножим $15$ на $- 1$ .

$\cos^{6} (x) + 6 \cos^{5} (x) i \sin (x) - 15 \cos^{4} (x) \sin^{2} (x) + 20 \cos^{3} (x) {(i \sin (x))}^{3} + 15 \cos^{2} (x) {(i \sin (x))}^{4} + 6 \cos (x) {(i \sin (x))}^{5} + {(i \sin (x))}^{6}$

Этап 4.1.5

Применим правило умножения к $i \sin (x)$ .

$\cos^{6} (x) + 6 \cos^{5} (x) i \sin (x) - 15 \cos^{4} (x) \sin^{2} (x) + 20 \cos^{3} (x) (i^{3} \sin^{3} (x)) + 15 \cos^{2} (x) {(i \sin (x))}^{4} + 6 \cos (x) {(i \sin (x))}^{5} + {(i \sin (x))}^{6}$

Этап 4.1.6

Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.

$\cos^{6} (x) + 6 \cos^{5} (x) i \sin (x) - 15 \cos^{4} (x) \sin^{2} (x) + 20 \cdot i^{3} \cos^{3} (x) \sin^{3} (x) + 15 \cos^{2} (x) {(i \sin (x))}^{4} + 6 \cos (x) {(i \sin (x))}^{5} + {(i \sin (x))}^{6}$

Этап 4.1.7

Вынесем $i^{2}$ за скобки.

$\cos^{6} (x) + 6 \cos^{5} (x) i \sin (x) - 15 \cos^{4} (x) \sin^{2} (x) + 20 \cdot (i^{2} \cdot i) \cos^{3} (x) \sin^{3} (x) + 15 \cos^{2} (x) {(i \sin (x))}^{4} + 6 \cos (x) {(i \sin (x))}^{5} + {(i \sin (x))}^{6}$

Этап 4.1.8

Перепишем $i^{2}$ в виде $- 1$ .

$\cos^{6} (x) + 6 \cos^{5} (x) i \sin (x) - 15 \cos^{4} (x) \sin^{2} (x) + 20 \cdot (- 1 \cdot i) \cos^{3} (x) \sin^{3} (x) + 15 \cos^{2} (x) {(i \sin (x))}^{4} + 6 \cos (x) {(i \sin (x))}^{5} + {(i \sin (x))}^{6}$

Этап 4.1.9

Перепишем $- 1 i$ в виде $- i$ .

$\cos^{6} (x) + 6 \cos^{5} (x) i \sin (x) - 15 \cos^{4} (x) \sin^{2} (x) + 20 \cdot (- i) \cos^{3} (x) \sin^{3} (x) + 15 \cos^{2} (x) {(i \sin (x))}^{4} + 6 \cos (x) {(i \sin (x))}^{5} + {(i \sin (x))}^{6}$

Этап 4.1.10

Умножим $- 1$ на $20$ .

$\cos^{6} (x) + 6 \cos^{5} (x) i \sin (x) - 15 \cos^{4} (x) \sin^{2} (x) - 20 i \cos^{3} (x) \sin^{3} (x) + 15 \cos^{2} (x) {(i \sin (x))}^{4} + 6 \cos (x) {(i \sin (x))}^{5} + {(i \sin (x))}^{6}$

Этап 4.1.11

Применим правило умножения к $i \sin (x)$ .

$\cos^{6} (x) + 6 \cos^{5} (x) i \sin (x) - 15 \cos^{4} (x) \sin^{2} (x) - 20 i \cos^{3} (x) \sin^{3} (x) + 15 \cos^{2} (x) (i^{4} \sin^{4} (x)) + 6 \cos (x) {(i \sin (x))}^{5} + {(i \sin (x))}^{6}$

Этап 4.1.12

Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.

$\cos^{6} (x) + 6 \cos^{5} (x) i \sin (x) - 15 \cos^{4} (x) \sin^{2} (x) - 20 i \cos^{3} (x) \sin^{3} (x) + 15 \cdot i^{4} \cos^{2} (x) \sin^{4} (x) + 6 \cos (x) {(i \sin (x))}^{5} + {(i \sin (x))}^{6}$

Этап 4.1.13

Перепишем $i^{4}$ в виде $1$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1.13.1

Перепишем $i^{4}$ в виде ${(i^{2})}^{2}$ .

$\cos^{6} (x) + 6 \cos^{5} (x) i \sin (x) - 15 \cos^{4} (x) \sin^{2} (x) - 20 i \cos^{3} (x) \sin^{3} (x) + 15 \cdot {(i^{2})}^{2} \cos^{2} (x) \sin^{4} (x) + 6 \cos (x) {(i \sin (x))}^{5} + {(i \sin (x))}^{6}$

Этап 4.1.13.2

Перепишем $i^{2}$ в виде $- 1$ .

$\cos^{6} (x) + 6 \cos^{5} (x) i \sin (x) - 15 \cos^{4} (x) \sin^{2} (x) - 20 i \cos^{3} (x) \sin^{3} (x) + 15 \cdot {(- 1)}^{2} \cos^{2} (x) \sin^{4} (x) + 6 \cos (x) {(i \sin (x))}^{5} + {(i \sin (x))}^{6}$

Этап 4.1.13.3

Возведем $- 1$ в степень $2$ .

$\cos^{6} (x) + 6 \cos^{5} (x) i \sin (x) - 15 \cos^{4} (x) \sin^{2} (x) - 20 i \cos^{3} (x) \sin^{3} (x) + 15 \cdot 1 \cos^{2} (x) \sin^{4} (x) + 6 \cos (x) {(i \sin (x))}^{5} + {(i \sin (x))}^{6}$

Этап 4.1.14

Умножим $15$ на $1$ .

$\cos^{6} (x) + 6 \cos^{5} (x) i \sin (x) - 15 \cos^{4} (x) \sin^{2} (x) - 20 i \cos^{3} (x) \sin^{3} (x) + 15 \cos^{2} (x) \sin^{4} (x) + 6 \cos (x) {(i \sin (x))}^{5} + {(i \sin (x))}^{6}$

Этап 4.1.15

Применим правило умножения к $i \sin (x)$ .

$\cos^{6} (x) + 6 \cos^{5} (x) i \sin (x) - 15 \cos^{4} (x) \sin^{2} (x) - 20 i \cos^{3} (x) \sin^{3} (x) + 15 \cos^{2} (x) \sin^{4} (x) + 6 \cos (x) (i^{5} \sin^{5} (x)) + {(i \sin (x))}^{6}$

Этап 4.1.16

Вынесем $i^{4}$ за скобки.

$\cos^{6} (x) + 6 \cos^{5} (x) i \sin (x) - 15 \cos^{4} (x) \sin^{2} (x) - 20 i \cos^{3} (x) \sin^{3} (x) + 15 \cos^{2} (x) \sin^{4} (x) + 6 \cos (x) (i^{4} i \sin^{5} (x)) + {(i \sin (x))}^{6}$

Этап 4.1.17

Перепишем $i^{4}$ в виде $1$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1.17.1

Перепишем $i^{4}$ в виде ${(i^{2})}^{2}$ .

$\cos^{6} (x) + 6 \cos^{5} (x) i \sin (x) - 15 \cos^{4} (x) \sin^{2} (x) - 20 i \cos^{3} (x) \sin^{3} (x) + 15 \cos^{2} (x) \sin^{4} (x) + 6 \cos (x) ({(i^{2})}^{2} i \sin^{5} (x)) + {(i \sin (x))}^{6}$

Этап 4.1.17.2

Перепишем $i^{2}$ в виде $- 1$ .

$\cos^{6} (x) + 6 \cos^{5} (x) i \sin (x) - 15 \cos^{4} (x) \sin^{2} (x) - 20 i \cos^{3} (x) \sin^{3} (x) + 15 \cos^{2} (x) \sin^{4} (x) + 6 \cos (x) ({(- 1)}^{2} i \sin^{5} (x)) + {(i \sin (x))}^{6}$

Этап 4.1.17.3

Возведем $- 1$ в степень $2$ .

$\cos^{6} (x) + 6 \cos^{5} (x) i \sin (x) - 15 \cos^{4} (x) \sin^{2} (x) - 20 i \cos^{3} (x) \sin^{3} (x) + 15 \cos^{2} (x) \sin^{4} (x) + 6 \cos (x) (1 i \sin^{5} (x)) + {(i \sin (x))}^{6}$

Этап 4.1.18

Умножим $i$ на $1$ .

$\cos^{6} (x) + 6 \cos^{5} (x) i \sin (x) - 15 \cos^{4} (x) \sin^{2} (x) - 20 i \cos^{3} (x) \sin^{3} (x) + 15 \cos^{2} (x) \sin^{4} (x) + 6 \cos (x) (i \sin^{5} (x)) + {(i \sin (x))}^{6}$

Этап 4.1.19

Применим правило умножения к $i \sin (x)$ .

$\cos^{6} (x) + 6 \cos^{5} (x) i \sin (x) - 15 \cos^{4} (x) \sin^{2} (x) - 20 i \cos^{3} (x) \sin^{3} (x) + 15 \cos^{2} (x) \sin^{4} (x) + 6 \cos (x) i \sin^{5} (x) + i^{6} \sin^{6} (x)$

Этап 4.1.20

Вынесем $i^{4}$ за скобки.

$\cos^{6} (x) + 6 \cos^{5} (x) i \sin (x) - 15 \cos^{4} (x) \sin^{2} (x) - 20 i \cos^{3} (x) \sin^{3} (x) + 15 \cos^{2} (x) \sin^{4} (x) + 6 \cos (x) i \sin^{5} (x) + i^{4} i^{2} \sin^{6} (x)$

Этап 4.1.21

Перепишем $i^{4}$ в виде $1$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1.21.1

Перепишем $i^{4}$ в виде ${(i^{2})}^{2}$ .

$\cos^{6} (x) + 6 \cos^{5} (x) i \sin (x) - 15 \cos^{4} (x) \sin^{2} (x) - 20 i \cos^{3} (x) \sin^{3} (x) + 15 \cos^{2} (x) \sin^{4} (x) + 6 \cos (x) i \sin^{5} (x) + {(i^{2})}^{2} i^{2} \sin^{6} (x)$

Этап 4.1.21.2

Перепишем $i^{2}$ в виде $- 1$ .

$\cos^{6} (x) + 6 \cos^{5} (x) i \sin (x) - 15 \cos^{4} (x) \sin^{2} (x) - 20 i \cos^{3} (x) \sin^{3} (x) + 15 \cos^{2} (x) \sin^{4} (x) + 6 \cos (x) i \sin^{5} (x) + {(- 1)}^{2} i^{2} \sin^{6} (x)$

Этап 4.1.21.3

Возведем $- 1$ в степень $2$ .

$\cos^{6} (x) + 6 \cos^{5} (x) i \sin (x) - 15 \cos^{4} (x) \sin^{2} (x) - 20 i \cos^{3} (x) \sin^{3} (x) + 15 \cos^{2} (x) \sin^{4} (x) + 6 \cos (x) i \sin^{5} (x) + 1 i^{2} \sin^{6} (x)$

Этап 4.1.22

Умножим $i^{2}$ на $1$ .

$\cos^{6} (x) + 6 \cos^{5} (x) i \sin (x) - 15 \cos^{4} (x) \sin^{2} (x) - 20 i \cos^{3} (x) \sin^{3} (x) + 15 \cos^{2} (x) \sin^{4} (x) + 6 \cos (x) i \sin^{5} (x) + i^{2} \sin^{6} (x)$

Этап 4.1.23

Перепишем $i^{2}$ в виде $- 1$ .

$\cos^{6} (x) + 6 \cos^{5} (x) i \sin (x) - 15 \cos^{4} (x) \sin^{2} (x) - 20 i \cos^{3} (x) \sin^{3} (x) + 15 \cos^{2} (x) \sin^{4} (x) + 6 \cos (x) i \sin^{5} (x) - 1 \sin^{6} (x)$

Этап 4.1.24

Перепишем $- 1 \sin^{6} (x)$ в виде $- \sin^{6} (x)$ .

$\cos^{6} (x) + 6 \cos^{5} (x) i \sin (x) - 15 \cos^{4} (x) \sin^{2} (x) - 20 i \cos^{3} (x) \sin^{3} (x) + 15 \cos^{2} (x) \sin^{4} (x) + 6 \cos (x) i \sin^{5} (x) - \sin^{6} (x)$

Этап 4.2

Изменим порядок множителей в $\cos^{6} (x) + 6 \cos^{5} (x) i \sin (x) - 15 \cos^{4} (x) \sin^{2} (x) - 20 i \cos^{3} (x) \sin^{3} (x) + 15 \cos^{2} (x) \sin^{4} (x) + 6 \cos (x) i \sin^{5} (x) - \sin^{6} (x)$ .

$\cos^{6} (x) + 6 i \cos^{5} (x) \sin (x) - 15 \cos^{4} (x) \sin^{2} (x) - 20 i \cos^{3} (x) \sin^{3} (x) + 15 \cos^{2} (x) \sin^{4} (x) + 6 i \cos (x) \sin^{5} (x) - \sin^{6} (x)$

Этап 5

Вынесем выражения с мнимой частью, которые равны $\cos (6 x)$ . Избавимся от мнимого числа $i$ .

$\cos (6 x) = \cos^{6} (x) - 15 \cos^{4} (x) \sin^{2} (x) + 15 \cos^{2} (x) \sin^{4} (x) - \sin^{6} (x)$