初级微积分示例

$(\tan^{2} (x) - 9) (2 \cos (x) + 1) = 0$

解题步骤 1

化简 $(\tan^{2} (x) - 9) (2 \cos (x) + 1)$ 。

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解题步骤 1.1

化简每一项。

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解题步骤 1.1.1

将 $\tan (x)$ 重写为正弦和余弦形式。

$({(\frac{\sin (x)}{\cos (x)})}^{2} - 9) (2 \cos (x) + 1) = 0$

解题步骤 1.1.2

对 $\frac{\sin (x)}{\cos (x)}$ 运用乘积法则。

$(\frac{\sin^{2} (x)}{\cos^{2} (x)} - 9) (2 \cos (x) + 1) = 0$

解题步骤 1.2

使用 FOIL 方法展开 $(\frac{\sin^{2} (x)}{\cos^{2} (x)} - 9) (2 \cos (x) + 1)$ 。

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解题步骤 1.2.1

运用分配律。

$\frac{\sin^{2} (x)}{\cos^{2} (x)} (2 \cos (x) + 1) - 9 (2 \cos (x) + 1) = 0$

解题步骤 1.2.2

运用分配律。

$\frac{\sin^{2} (x)}{\cos^{2} (x)} (2 \cos (x)) + \frac{\sin^{2} (x)}{\cos^{2} (x)} \cdot 1 - 9 (2 \cos (x) + 1) = 0$

解题步骤 1.2.3

运用分配律。

$\frac{\sin^{2} (x)}{\cos^{2} (x)} (2 \cos (x)) + \frac{\sin^{2} (x)}{\cos^{2} (x)} \cdot 1 - 9 (2 \cos (x)) - 9 \cdot 1 = 0$

解题步骤 1.3

化简项。

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解题步骤 1.3.1

化简每一项。

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解题步骤 1.3.1.1

使用乘法的交换性质重写。

$2 \frac{\sin^{2} (x)}{\cos^{2} (x)} \cos (x) + \frac{\sin^{2} (x)}{\cos^{2} (x)} \cdot 1 - 9 (2 \cos (x)) - 9 \cdot 1 = 0$

解题步骤 1.3.1.2

组合 $2$ 和 $\frac{\sin^{2} (x)}{\cos^{2} (x)}$ 。

$\frac{2 \sin^{2} (x)}{\cos^{2} (x)} \cos (x) + \frac{\sin^{2} (x)}{\cos^{2} (x)} \cdot 1 - 9 (2 \cos (x)) - 9 \cdot 1 = 0$

解题步骤 1.3.1.3

约去 $\cos (x)$ 的公因数。

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解题步骤 1.3.1.3.1

从 $\cos^{2} (x)$ 中分解出因数 $\cos (x)$ 。

$\frac{2 \sin^{2} (x)}{\cos (x) \cos (x)} \cos (x) + \frac{\sin^{2} (x)}{\cos^{2} (x)} \cdot 1 - 9 (2 \cos (x)) - 9 \cdot 1 = 0$

解题步骤 1.3.1.3.2

约去公因数。

$\frac{2 \sin^{2} (x)}{\cos (x) \cos (x)} \cos (x) + \frac{\sin^{2} (x)}{\cos^{2} (x)} \cdot 1 - 9 (2 \cos (x)) - 9 \cdot 1 = 0$

解题步骤 1.3.1.3.3

重写表达式。

$\frac{2 \sin^{2} (x)}{\cos (x)} + \frac{\sin^{2} (x)}{\cos^{2} (x)} \cdot 1 - 9 (2 \cos (x)) - 9 \cdot 1 = 0$

解题步骤 1.3.1.4

将 $\frac{\sin^{2} (x)}{\cos^{2} (x)}$ 乘以 $1$ 。

$\frac{2 \sin^{2} (x)}{\cos (x)} + \frac{\sin^{2} (x)}{\cos^{2} (x)} - 9 (2 \cos (x)) - 9 \cdot 1 = 0$

解题步骤 1.3.1.5

将 $2$ 乘以 $- 9$ 。

$\frac{2 \sin^{2} (x)}{\cos (x)} + \frac{\sin^{2} (x)}{\cos^{2} (x)} - 18 \cos (x) - 9 \cdot 1 = 0$

解题步骤 1.3.1.6

将 $- 9$ 乘以 $1$ 。

$\frac{2 \sin^{2} (x)}{\cos (x)} + \frac{\sin^{2} (x)}{\cos^{2} (x)} - 18 \cos (x) - 9 = 0$

解题步骤 1.3.2

化简每一项。

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解题步骤 1.3.2.1

从 $\sin^{2} (x)$ 中分解出因数 $\sin (x)$ 。

$\frac{2 (\sin (x) \sin (x))}{\cos (x)} + \frac{\sin^{2} (x)}{\cos^{2} (x)} - 18 \cos (x) - 9 = 0$

解题步骤 1.3.2.2

分离分数。

$\frac{2 (\sin (x))}{1} \cdot \frac{\sin (x)}{\cos (x)} + \frac{\sin^{2} (x)}{\cos^{2} (x)} - 18 \cos (x) - 9 = 0$

解题步骤 1.3.2.3

将 $\frac{\sin (x)}{\cos (x)}$ 转换成 $\tan (x)$ 。

$\frac{2 (\sin (x))}{1} \tan (x) + \frac{\sin^{2} (x)}{\cos^{2} (x)} - 18 \cos (x) - 9 = 0$

解题步骤 1.3.2.4

用 $2 (\sin (x))$ 除以 $1$ 。

$2 (\sin (x)) \tan (x) + \frac{\sin^{2} (x)}{\cos^{2} (x)} - 18 \cos (x) - 9 = 0$

解题步骤 1.3.2.5

将 $\frac{\sin^{2} (x)}{\cos^{2} (x)}$ 转换成 $\tan^{2} (x)$ 。

$2 \sin (x) \tan (x) + \tan^{2} (x) - 18 \cos (x) - 9 = 0$

解题步骤 2

画出方程每一边的图像。其解即为交点的 x 值。

$x \approx 1.24904577 + 2 π n, 1.89254688 + 2 π n, \frac{2 π}{3} + 2 π n, \frac{4 π}{3} + 2 π n, 4.39063842 + 2 π n, 5.03413953 + 2 π n$ ，对于任意整数 $n$

解题步骤 3

初级微积分 示例

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