三角学示例

$3 \sin (x) - 2 \cos (x) = 1$

解题步骤 1

使用恒等式求解方程。在该恒等式中， $θ$ 表示在图像上画出点 $(a, b)$ 时所得形成的角，因此可以使用 $θ = \tan^{-1} (\frac{b}{a})$ 来求得。

当 $R = \sqrt{a^{2} + b^{2}}$ 和 $θ = \tan^{-1} (\frac{b}{a})$ 时， $a \sin (x) + b \cos (x) = R \sin (x + θ)$

解题步骤 2

建立方程式以求 $θ$ 的值。

$\tan^{-1} (- \frac{2}{3})$

解题步骤 3

计算 $\tan^{-1} (- \frac{2}{3})$ 。

$θ = - 0.5880026$

解题步骤 4

求解出 $R$ 的值。

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解题步骤 4.1

对 $3$ 进行 $2$ 次方运算。

$R = \sqrt{9 + {(- 2)}^{2}}$

解题步骤 4.2

对 $- 2$ 进行 $2$ 次方运算。

$R = \sqrt{9 + 4}$

解题步骤 4.3

将 $9$ 和 $4$ 相加。

$R = \sqrt{13}$

解题步骤 5

将已知值代入方程中。

$(\sqrt{13}) \sin (x - 0.5880026) = 1$

解题步骤 6

将 $\sqrt{13} \sin (x - 0.5880026) = 1$ 中的每一项除以 $\sqrt{13}$ 并化简。

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解题步骤 6.1

将 $\sqrt{13} \sin (x - 0.5880026) = 1$ 中的每一项都除以 $\sqrt{13}$ 。

$\frac{\sqrt{13} \sin (x - 0.5880026)}{\sqrt{13}} = \frac{1}{\sqrt{13}}$

解题步骤 6.2

化简左边。

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解题步骤 6.2.1

约去 $\sqrt{13}$ 的公因数。

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解题步骤 6.2.1.1

约去公因数。

$\frac{\sqrt{13} \sin (x - 0.5880026)}{\sqrt{13}} = \frac{1}{\sqrt{13}}$

解题步骤 6.2.1.2

用 $\sin (x - 0.5880026)$ 除以 $1$ 。

$\sin (x - 0.5880026) = \frac{1}{\sqrt{13}}$

解题步骤 6.3

化简右边。

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解题步骤 6.3.1

将 $\frac{1}{\sqrt{13}}$ 乘以 $\frac{\sqrt{13}}{\sqrt{13}}$ 。

$\sin (x - 0.5880026) = \frac{1}{\sqrt{13}} \cdot \frac{\sqrt{13}}{\sqrt{13}}$

解题步骤 6.3.2

合并和化简分母。

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解题步骤 6.3.2.1

将 $\frac{1}{\sqrt{13}}$ 乘以 $\frac{\sqrt{13}}{\sqrt{13}}$ 。

$\sin (x - 0.5880026) = \frac{\sqrt{13}}{\sqrt{13} \sqrt{13}}$

解题步骤 6.3.2.2

对 $\sqrt{13}$ 进行 $1$ 次方运算。

$\sin (x - 0.5880026) = \frac{\sqrt{13}}{{\sqrt{13}}^{1} \sqrt{13}}$

解题步骤 6.3.2.3

对 $\sqrt{13}$ 进行 $1$ 次方运算。

$\sin (x - 0.5880026) = \frac{\sqrt{13}}{{\sqrt{13}}^{1} {\sqrt{13}}^{1}}$

解题步骤 6.3.2.4

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$\sin (x - 0.5880026) = \frac{\sqrt{13}}{{\sqrt{13}}^{1 + 1}}$

解题步骤 6.3.2.5

将 $1$ 和 $1$ 相加。

$\sin (x - 0.5880026) = \frac{\sqrt{13}}{{\sqrt{13}}^{2}}$

解题步骤 6.3.2.6

将 ${\sqrt{13}}^{2}$ 重写为 $13$ 。

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解题步骤 6.3.2.6.1

使用 $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ ，将 $\sqrt{13}$ 重写成 $13^{\frac{1}{2}}$ 。

$\sin (x - 0.5880026) = \frac{\sqrt{13}}{{(13^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 6.3.2.6.2

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

$\sin (x - 0.5880026) = \frac{\sqrt{13}}{13^{\frac{1}{2} \cdot 2}}$

解题步骤 6.3.2.6.3

组合 $\frac{1}{2}$ 和 $2$ 。

$\sin (x - 0.5880026) = \frac{\sqrt{13}}{13^{\frac{2}{2}}}$

解题步骤 6.3.2.6.4

约去 $2$ 的公因数。

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解题步骤 6.3.2.6.4.1

约去公因数。

$\sin (x - 0.5880026) = \frac{\sqrt{13}}{13^{\frac{2}{2}}}$

解题步骤 6.3.2.6.4.2

重写表达式。

$\sin (x - 0.5880026) = \frac{\sqrt{13}}{13^{1}}$

解题步骤 6.3.2.6.5

计算指数。

$\sin (x - 0.5880026) = \frac{\sqrt{13}}{13}$

解题步骤 7

取方程两边的逆正弦从而提取正弦内的 $x$ 。

$x - 0.5880026 = \sin^{-1} (\frac{\sqrt{13}}{13})$

解题步骤 8

化简右边。

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解题步骤 8.1

计算 $\sin^{-1} (\frac{\sqrt{13}}{13})$ 。

$x - 0.5880026 = 0.2810349$

解题步骤 9

将所有不包含 $x$ 的项移到等式右边。

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解题步骤 9.1

在等式两边都加上 $0.5880026$ 。

$x = 0.2810349 + 0.5880026$

解题步骤 9.2

将 $0.2810349$ 和 $0.5880026$ 相加。

$x = 0.8690375$

解题步骤 10

正弦函数在第一和第二象限中为正值。若要求第二个解，可从 $π$ 减去参考角以求第二象限中的解。

$x - 0.5880026 = (3.14159265) - 0.2810349$

解题步骤 11

求解 $x$ 。

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解题步骤 11.1

从 $3.14159265$ 中减去 $0.2810349$ 。

$x - 0.5880026 = 2.86055775$

解题步骤 11.2

将所有不包含 $x$ 的项移到等式右边。

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解题步骤 11.2.1

在等式两边都加上 $0.5880026$ 。

$x = 2.86055775 + 0.5880026$

解题步骤 11.2.2

将 $2.86055775$ 和 $0.5880026$ 相加。

$x = 3.44856035$

解题步骤 12

求 $\sin (x - 0.5880026)$ 的周期。

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解题步骤 12.1

函数的周期可利用 $\frac{2 π}{| b |}$ 进行计算。

$\frac{2 π}{| b |}$

解题步骤 12.2

使用周期公式中的 $1$ 替换 $b$ 。

$\frac{2 π}{| 1 |}$

解题步骤 12.3

绝对值就是一个数和零之间的距离。 $0$ 和 $1$ 之间的距离为 $1$ 。

$\frac{2 π}{1}$

解题步骤 12.4

用 $2 π$ 除以 $1$ 。

$2 π$

解题步骤 13

$\sin (x - 0.5880026)$ 函数的周期为 $2 π$ ，所以函数值在两个方向上每隔 $2 π$ 弧度将重复出现。

$x = 0.8690375 + 2 π n, 3.44856035 + 2 π n$ ，对于任意整数 $n$

三角学 示例

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