初级微积分示例

$\sqrt{2} \cos (2 x) + 1 = 0$

解题步骤 1

从等式两边同时减去 $1$ 。

$\sqrt{2} \cos (2 x) = - 1$

解题步骤 2

将 $\sqrt{2} \cos (2 x) = - 1$ 中的每一项除以 $\sqrt{2}$ 并化简。

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解题步骤 2.1

将 $\sqrt{2} \cos (2 x) = - 1$ 中的每一项都除以 $\sqrt{2}$ 。

$\frac{\sqrt{2} \cos (2 x)}{\sqrt{2}} = \frac{- 1}{\sqrt{2}}$

解题步骤 2.2

化简左边。

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解题步骤 2.2.1

约去 $\sqrt{2}$ 的公因数。

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解题步骤 2.2.1.1

约去公因数。

$\frac{\sqrt{2} \cos (2 x)}{\sqrt{2}} = \frac{- 1}{\sqrt{2}}$

解题步骤 2.2.1.2

用 $\cos (2 x)$ 除以 $1$ 。

$\cos (2 x) = \frac{- 1}{\sqrt{2}}$

解题步骤 2.3

化简右边。

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解题步骤 2.3.1

将负号移到分数的前面。

$\cos (2 x) = - \frac{1}{\sqrt{2}}$

解题步骤 2.3.2

将 $\frac{1}{\sqrt{2}}$ 乘以 $\frac{\sqrt{2}}{\sqrt{2}}$ 。

$\cos (2 x) = - (\frac{1}{\sqrt{2}} \cdot \frac{\sqrt{2}}{\sqrt{2}})$

解题步骤 2.3.3

合并和化简分母。

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解题步骤 2.3.3.1

将 $\frac{1}{\sqrt{2}}$ 乘以 $\frac{\sqrt{2}}{\sqrt{2}}$ 。

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

解题步骤 2.3.3.2

对 $\sqrt{2}$ 进行 $1$ 次方运算。

$\cos (2 x) = - \frac{\sqrt{2}}{{\sqrt{2}}^{1} \sqrt{2}}$

解题步骤 2.3.3.3

对 $\sqrt{2}$ 进行 $1$ 次方运算。

$\cos (2 x) = - \frac{\sqrt{2}}{{\sqrt{2}}^{1} {\sqrt{2}}^{1}}$

解题步骤 2.3.3.4

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$\cos (2 x) = - \frac{\sqrt{2}}{{\sqrt{2}}^{1 + 1}}$

解题步骤 2.3.3.5

将 $1$ 和 $1$ 相加。

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

解题步骤 2.3.3.6

将 ${\sqrt{2}}^{2}$ 重写为 $2$ 。

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解题步骤 2.3.3.6.1

使用 $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ ，将 $\sqrt{2}$ 重写成 $2^{\frac{1}{2}}$ 。

$\cos (2 x) = - \frac{\sqrt{2}}{{(2^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 2.3.3.6.2

运用幂法则并将指数相乘， ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ 。

$\cos (2 x) = - \frac{\sqrt{2}}{2^{\frac{1}{2} \cdot 2}}$

解题步骤 2.3.3.6.3

组合 $\frac{1}{2}$ 和 $2$ 。

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

解题步骤 2.3.3.6.4

约去 $2$ 的公因数。

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解题步骤 2.3.3.6.4.1

约去公因数。

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

解题步骤 2.3.3.6.4.2

重写表达式。

$\cos (2 x) = - \frac{\sqrt{2}}{2^{1}}$

解题步骤 2.3.3.6.5

计算指数。

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

解题步骤 3

取方程两边的逆余弦从而提取余弦内的 $x$ 。

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

解题步骤 4

化简右边。

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解题步骤 4.1

$\arccos (- \frac{\sqrt{2}}{2})$ 的准确值为 $\frac{3 π}{4}$ 。

$2 x = \frac{3 π}{4}$

解题步骤 5

将 $2 x = \frac{3 π}{4}$ 中的每一项除以 $2$ 并化简。

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解题步骤 5.1

将 $2 x = \frac{3 π}{4}$ 中的每一项都除以 $2$ 。

$\frac{2 x}{2} = \frac{\frac{3 π}{4}}{2}$

解题步骤 5.2

化简左边。

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解题步骤 5.2.1

约去 $2$ 的公因数。

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解题步骤 5.2.1.1

约去公因数。

$\frac{2 x}{2} = \frac{\frac{3 π}{4}}{2}$

解题步骤 5.2.1.2

用 $x$ 除以 $1$ 。

$x = \frac{\frac{3 π}{4}}{2}$

解题步骤 5.3

化简右边。

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解题步骤 5.3.1

将分子乘以分母的倒数。

$x = \frac{3 π}{4} \cdot \frac{1}{2}$

解题步骤 5.3.2

乘以 $\frac{3 π}{4} \cdot \frac{1}{2}$ 。

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解题步骤 5.3.2.1

将 $\frac{3 π}{4}$ 乘以 $\frac{1}{2}$ 。

$x = \frac{3 π}{4 \cdot 2}$

解题步骤 5.3.2.2

将 $4$ 乘以 $2$ 。

$x = \frac{3 π}{8}$

解题步骤 6

余弦函数在第二象限和第三象限为负。要求第二个解，应从 $2 π$ 中减去参考角以求第三象限中的解。

$2 x = 2 π - \frac{3 π}{4}$

解题步骤 7

求解 $x$ 。

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解题步骤 7.1

化简。

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解题步骤 7.1.1

要将 $2 π$ 写成带有公分母的分数，请乘以 $\frac{4}{4}$ 。

$2 x = 2 π \cdot \frac{4}{4} - \frac{3 π}{4}$

解题步骤 7.1.2

组合 $2 π$ 和 $\frac{4}{4}$ 。

$2 x = \frac{2 π \cdot 4}{4} - \frac{3 π}{4}$

解题步骤 7.1.3

在公分母上合并分子。

$2 x = \frac{2 π \cdot 4 - 3 π}{4}$

解题步骤 7.1.4

将 $4$ 乘以 $2$ 。

$2 x = \frac{8 π - 3 π}{4}$

解题步骤 7.1.5

从 $8 π$ 中减去 $3 π$ 。

$2 x = \frac{5 π}{4}$

解题步骤 7.2

将 $2 x = \frac{5 π}{4}$ 中的每一项除以 $2$ 并化简。

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解题步骤 7.2.1

将 $2 x = \frac{5 π}{4}$ 中的每一项都除以 $2$ 。

$\frac{2 x}{2} = \frac{\frac{5 π}{4}}{2}$

解题步骤 7.2.2

化简左边。

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解题步骤 7.2.2.1

约去 $2$ 的公因数。

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解题步骤 7.2.2.1.1

约去公因数。

$\frac{2 x}{2} = \frac{\frac{5 π}{4}}{2}$

解题步骤 7.2.2.1.2

用 $x$ 除以 $1$ 。

$x = \frac{\frac{5 π}{4}}{2}$

解题步骤 7.2.3

化简右边。

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解题步骤 7.2.3.1

将分子乘以分母的倒数。

$x = \frac{5 π}{4} \cdot \frac{1}{2}$

解题步骤 7.2.3.2

乘以 $\frac{5 π}{4} \cdot \frac{1}{2}$ 。

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解题步骤 7.2.3.2.1

将 $\frac{5 π}{4}$ 乘以 $\frac{1}{2}$ 。

$x = \frac{5 π}{4 \cdot 2}$

解题步骤 7.2.3.2.2

将 $4$ 乘以 $2$ 。

$x = \frac{5 π}{8}$

解题步骤 8

求 $\cos (2 x)$ 的周期。

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解题步骤 8.1

函数的周期可利用 $\frac{2 π}{| b |}$ 进行计算。

$\frac{2 π}{| b |}$

解题步骤 8.2

使用周期公式中的 $2$ 替换 $b$ 。

$\frac{2 π}{| 2 |}$

解题步骤 8.3

绝对值就是一个数和零之间的距离。 $0$ 和 $2$ 之间的距离为 $2$ 。

$\frac{2 π}{2}$

解题步骤 8.4

约去 $2$ 的公因数。

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解题步骤 8.4.1

约去公因数。

$\frac{2 π}{2}$

解题步骤 8.4.2

用 $π$ 除以 $1$ 。

$π$

解题步骤 9

$\cos (2 x)$ 函数的周期为 $π$ ，所以函数值在两个方向上每隔 $π$ 弧度将重复出现。

$x = \frac{3 π}{8} + π n, \frac{5 π}{8} + π n$ ，对于任意整数 $n$

初级微积分 示例

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