三角学示例

$\cos (6 x)$

解题步骤 1

从 $6 x$ 中分解出因数 $2$ 。

$\cos (2 (3 x))$

解题步骤 2

化简每一项。

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解题步骤 2.1

使用三倍角公式把 $\cos (3 x)$ 转换为 $4 \cos^{3} (x) - 3 \cos (x)$ 。

$2 {(4 \cos^{3} (x) - 3 \cos (x))}^{2} - 1$

解题步骤 2.2

将 ${(4 \cos^{3} (x) - 3 \cos (x))}^{2}$ 重写为 $(4 \cos^{3} (x) - 3 \cos (x)) (4 \cos^{3} (x) - 3 \cos (x))$ 。

$2 ((4 \cos^{3} (x) - 3 \cos (x)) (4 \cos^{3} (x) - 3 \cos (x))) - 1$

解题步骤 2.3

使用 FOIL 方法展开 $(4 \cos^{3} (x) - 3 \cos (x)) (4 \cos^{3} (x) - 3 \cos (x))$ 。

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解题步骤 2.3.1

运用分配律。

$2 (4 \cos^{3} (x) (4 \cos^{3} (x) - 3 \cos (x)) - 3 \cos (x) (4 \cos^{3} (x) - 3 \cos (x))) - 1$

解题步骤 2.3.2

运用分配律。

$2 (4 \cos^{3} (x) (4 \cos^{3} (x)) + 4 \cos^{3} (x) (- 3 \cos (x)) - 3 \cos (x) (4 \cos^{3} (x) - 3 \cos (x))) - 1$

解题步骤 2.3.3

运用分配律。

$2 (4 \cos^{3} (x) (4 \cos^{3} (x)) + 4 \cos^{3} (x) (- 3 \cos (x)) - 3 \cos (x) (4 \cos^{3} (x)) - 3 \cos (x) (- 3 \cos (x))) - 1$

解题步骤 2.4

化简并合并同类项。

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解题步骤 2.4.1

化简每一项。

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解题步骤 2.4.1.1

使用乘法的交换性质重写。

$2 (4 \cdot 4 \cos^{3} (x) \cos^{3} (x) + 4 \cos^{3} (x) (- 3 \cos (x)) - 3 \cos (x) (4 \cos^{3} (x)) - 3 \cos (x) (- 3 \cos (x))) - 1$

解题步骤 2.4.1.2

通过指数相加将 $\cos^{3} (x)$ 乘以 $\cos^{3} (x)$ 。

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解题步骤 2.4.1.2.1

移动 $\cos^{3} (x)$ 。

$2 (4 \cdot 4 (\cos^{3} (x) \cos^{3} (x)) + 4 \cos^{3} (x) (- 3 \cos (x)) - 3 \cos (x) (4 \cos^{3} (x)) - 3 \cos (x) (- 3 \cos (x))) - 1$

解题步骤 2.4.1.2.2

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$2 (4 \cdot 4 {\cos (x)}^{3 + 3} + 4 \cos^{3} (x) (- 3 \cos (x)) - 3 \cos (x) (4 \cos^{3} (x)) - 3 \cos (x) (- 3 \cos (x))) - 1$

解题步骤 2.4.1.2.3

将 $3$ 和 $3$ 相加。

$2 (4 \cdot 4 \cos^{6} (x) + 4 \cos^{3} (x) (- 3 \cos (x)) - 3 \cos (x) (4 \cos^{3} (x)) - 3 \cos (x) (- 3 \cos (x))) - 1$

解题步骤 2.4.1.3

将 $4$ 乘以 $4$ 。

$2 (16 \cos^{6} (x) + 4 \cos^{3} (x) (- 3 \cos (x)) - 3 \cos (x) (4 \cos^{3} (x)) - 3 \cos (x) (- 3 \cos (x))) - 1$

解题步骤 2.4.1.4

通过指数相加将 $\cos^{3} (x)$ 乘以 $\cos (x)$ 。

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解题步骤 2.4.1.4.1

移动 $\cos (x)$ 。

$2 (16 \cos^{6} (x) + 4 (\cos (x) \cos^{3} (x)) \cdot - 3 - 3 \cos (x) (4 \cos^{3} (x)) - 3 \cos (x) (- 3 \cos (x))) - 1$

解题步骤 2.4.1.4.2

将 $\cos (x)$ 乘以 $\cos^{3} (x)$ 。

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解题步骤 2.4.1.4.2.1

对 $\cos (x)$ 进行 $1$ 次方运算。

$2 (16 \cos^{6} (x) + 4 (\cos^{1} (x) \cos^{3} (x)) \cdot - 3 - 3 \cos (x) (4 \cos^{3} (x)) - 3 \cos (x) (- 3 \cos (x))) - 1$

解题步骤 2.4.1.4.2.2

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$2 (16 \cos^{6} (x) + 4 {\cos (x)}^{1 + 3} \cdot - 3 - 3 \cos (x) (4 \cos^{3} (x)) - 3 \cos (x) (- 3 \cos (x))) - 1$

解题步骤 2.4.1.4.3

将 $1$ 和 $3$ 相加。

$2 (16 \cos^{6} (x) + 4 \cos^{4} (x) \cdot - 3 - 3 \cos (x) (4 \cos^{3} (x)) - 3 \cos (x) (- 3 \cos (x))) - 1$

解题步骤 2.4.1.5

将 $- 3$ 乘以 $4$ 。

$2 (16 \cos^{6} (x) - 12 \cos^{4} (x) - 3 \cos (x) (4 \cos^{3} (x)) - 3 \cos (x) (- 3 \cos (x))) - 1$

解题步骤 2.4.1.6

通过指数相加将 $\cos (x)$ 乘以 $\cos^{3} (x)$ 。

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解题步骤 2.4.1.6.1

移动 $\cos^{3} (x)$ 。

$2 (16 \cos^{6} (x) - 12 \cos^{4} (x) - 3 (\cos^{3} (x) \cos (x)) \cdot 4 - 3 \cos (x) (- 3 \cos (x))) - 1$

解题步骤 2.4.1.6.2

将 $\cos^{3} (x)$ 乘以 $\cos (x)$ 。

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解题步骤 2.4.1.6.2.1

对 $\cos (x)$ 进行 $1$ 次方运算。

$2 (16 \cos^{6} (x) - 12 \cos^{4} (x) - 3 (\cos^{3} (x) \cos^{1} (x)) \cdot 4 - 3 \cos (x) (- 3 \cos (x))) - 1$

解题步骤 2.4.1.6.2.2

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$2 (16 \cos^{6} (x) - 12 \cos^{4} (x) - 3 {\cos (x)}^{3 + 1} \cdot 4 - 3 \cos (x) (- 3 \cos (x))) - 1$

解题步骤 2.4.1.6.3

将 $3$ 和 $1$ 相加。

$2 (16 \cos^{6} (x) - 12 \cos^{4} (x) - 3 \cos^{4} (x) \cdot 4 - 3 \cos (x) (- 3 \cos (x))) - 1$

解题步骤 2.4.1.7

将 $4$ 乘以 $- 3$ 。

$2 (16 \cos^{6} (x) - 12 \cos^{4} (x) - 12 \cos^{4} (x) - 3 \cos (x) (- 3 \cos (x))) - 1$

解题步骤 2.4.1.8

乘以 $- 3 \cos (x) (- 3 \cos (x))$ 。

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解题步骤 2.4.1.8.1

将 $- 3$ 乘以 $- 3$ 。

$2 (16 \cos^{6} (x) - 12 \cos^{4} (x) - 12 \cos^{4} (x) + 9 \cos (x) \cos (x)) - 1$

解题步骤 2.4.1.8.2

对 $\cos (x)$ 进行 $1$ 次方运算。

$2 (16 \cos^{6} (x) - 12 \cos^{4} (x) - 12 \cos^{4} (x) + 9 (\cos^{1} (x) \cos (x))) - 1$

解题步骤 2.4.1.8.3

对 $\cos (x)$ 进行 $1$ 次方运算。

$2 (16 \cos^{6} (x) - 12 \cos^{4} (x) - 12 \cos^{4} (x) + 9 (\cos^{1} (x) \cos^{1} (x))) - 1$

解题步骤 2.4.1.8.4

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$2 (16 \cos^{6} (x) - 12 \cos^{4} (x) - 12 \cos^{4} (x) + 9 {\cos (x)}^{1 + 1}) - 1$

解题步骤 2.4.1.8.5

将 $1$ 和 $1$ 相加。

$2 (16 \cos^{6} (x) - 12 \cos^{4} (x) - 12 \cos^{4} (x) + 9 \cos^{2} (x)) - 1$

解题步骤 2.4.2

从 $- 12 \cos^{4} (x)$ 中减去 $12 \cos^{4} (x)$ 。

$2 (16 \cos^{6} (x) - 24 \cos^{4} (x) + 9 \cos^{2} (x)) - 1$

解题步骤 2.5

运用分配律。

$2 (16 \cos^{6} (x)) + 2 (- 24 \cos^{4} (x)) + 2 (9 \cos^{2} (x)) - 1$

解题步骤 2.6

化简。

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解题步骤 2.6.1

将 $16$ 乘以 $2$ 。

$32 \cos^{6} (x) + 2 (- 24 \cos^{4} (x)) + 2 (9 \cos^{2} (x)) - 1$

解题步骤 2.6.2

将 $- 24$ 乘以 $2$ 。

$32 \cos^{6} (x) - 48 \cos^{4} (x) + 2 (9 \cos^{2} (x)) - 1$

解题步骤 2.6.3

将 $9$ 乘以 $2$ 。

$32 \cos^{6} (x) - 48 \cos^{4} (x) + 18 \cos^{2} (x) - 1$

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