初级微积分示例

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

解题步骤 1

化简左边。

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解题步骤 1.1

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

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解题步骤 1.1.1

化简每一项。

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解题步骤 1.1.1.1

将 ${(\sin (x) + \cos (x))}^{2}$ 重写为 $(\sin (x) + \cos (x)) (\sin (x) + \cos (x))$ 。

$(\sin (x) + \cos (x)) (\sin (x) + \cos (x)) - 1 = \sin (2 x)$

解题步骤 1.1.1.2

使用 FOIL 方法展开 $(\sin (x) + \cos (x)) (\sin (x) + \cos (x))$ 。

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解题步骤 1.1.1.2.1

运用分配律。

$\sin (x) (\sin (x) + \cos (x)) + \cos (x) (\sin (x) + \cos (x)) - 1 = \sin (2 x)$

解题步骤 1.1.1.2.2

运用分配律。

$\sin (x) \sin (x) + \sin (x) \cos (x) + \cos (x) (\sin (x) + \cos (x)) - 1 = \sin (2 x)$

解题步骤 1.1.1.2.3

运用分配律。

$\sin (x) \sin (x) + \sin (x) \cos (x) + \cos (x) \sin (x) + \cos (x) \cos (x) - 1 = \sin (2 x)$

解题步骤 1.1.1.3

化简并合并同类项。

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解题步骤 1.1.1.3.1

化简每一项。

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解题步骤 1.1.1.3.1.1

乘以 $\sin (x) \sin (x)$ 。

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解题步骤 1.1.1.3.1.1.1

对 $\sin (x)$ 进行 $1$ 次方运算。

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

解题步骤 1.1.1.3.1.1.2

对 $\sin (x)$ 进行 $1$ 次方运算。

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

解题步骤 1.1.1.3.1.1.3

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

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

解题步骤 1.1.1.3.1.1.4

将 $1$ 和 $1$ 相加。

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

解题步骤 1.1.1.3.1.2

乘以 $\cos (x) \cos (x)$ 。

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解题步骤 1.1.1.3.1.2.1

对 $\cos (x)$ 进行 $1$ 次方运算。

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

解题步骤 1.1.1.3.1.2.2

对 $\cos (x)$ 进行 $1$ 次方运算。

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

解题步骤 1.1.1.3.1.2.3

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

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

解题步骤 1.1.1.3.1.2.4

将 $1$ 和 $1$ 相加。

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

解题步骤 1.1.1.3.2

重新排序 $\sin (x) \cos (x)$ 的因式。

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

解题步骤 1.1.1.3.3

将 $\cos (x) \sin (x)$ 和 $\cos (x) \sin (x)$ 相加。

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

解题步骤 1.1.1.4

移动 $\cos^{2} (x)$ 。

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

解题步骤 1.1.1.5

使用勾股恒等式。

$1 + 2 \cos (x) \sin (x) - 1 = \sin (2 x)$

解题步骤 1.1.1.6

化简每一项。

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解题步骤 1.1.1.6.1

将 $2 \cos (x)$ 和 $\sin (x)$ 重新排序。

$1 + \sin (x) (2 \cos (x)) - 1 = \sin (2 x)$

解题步骤 1.1.1.6.2

将 $\sin (x)$ 和 $2$ 重新排序。

$1 + 2 \cdot \sin (x) \cos (x) - 1 = \sin (2 x)$

解题步骤 1.1.1.6.3

使用正弦倍角公式。

$1 + \sin (2 x) - 1 = \sin (2 x)$

解题步骤 1.1.2

合并 $1 + \sin (2 x) - 1$ 中相反的项。

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解题步骤 1.1.2.1

从 $1$ 中减去 $1$ 。

$0 + \sin (2 x) = \sin (2 x)$

解题步骤 1.1.2.2

将 $0$ 和 $\sin (2 x)$ 相加。

$\sin (2 x) = \sin (2 x)$

解题步骤 2

将所有包含 $\sin (2 x)$ 的项移到等式左边。

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解题步骤 2.1

从等式两边同时减去 $\sin (2 x)$ 。

$\sin (2 x) - \sin (2 x) = 0$

解题步骤 2.2

从 $\sin (2 x)$ 中减去 $\sin (2 x)$ 。

$0 = 0$

解题步骤 3

因为 $0 = 0$ ，所以方程对于 $x$ 的所有值将恒成立。

所有实数

解题步骤 4

结果可以多种形式表示。

所有实数

区间计数法：

$(- \infty, \infty)$

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