三角学示例

$\tan (4 x)$

解题步骤 1

从 $4 x$ 中分解出因数 $2$ 。

$\tan (2 (2 x))$

解题步骤 2

化简分子。

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解题步骤 2.1

使用正切倍角公式。

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

解题步骤 2.2

化简分母。

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解题步骤 2.2.1

将 $1$ 重写为 $1^{2}$ 。

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

解题步骤 2.2.2

因为两项都是完全平方数，所以使用平方差公式 $a^{2} - b^{2} = (a + b) (a - b)$ 进行因式分解，其中 $a = 1$ 和 $b = \tan (x)$ 。

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

解题步骤 3

化简分母。

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解题步骤 3.1

将 $1$ 重写为 $1^{2}$ 。

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

解题步骤 3.2

因为两项都是完全平方数，所以使用平方差公式 $a^{2} - b^{2} = (a + b) (a - b)$ 进行因式分解，其中 $a = 1$ 和 $b = \tan (2 x)$ 。

$\frac{2 \frac{2 \tan (x)}{(1 + \tan (x)) (1 - \tan (x))}}{(1 + \tan (2 x)) (1 - \tan (2 x))}$

解题步骤 3.3

化简。

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解题步骤 3.3.1

使用正切倍角公式。

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

解题步骤 3.3.2

化简分母。

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解题步骤 3.3.2.1

将 $1$ 重写为 $1^{2}$ 。

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

解题步骤 3.3.2.2

因为两项都是完全平方数，所以使用平方差公式 $a^{2} - b^{2} = (a + b) (a - b)$ 进行因式分解，其中 $a = 1$ 和 $b = \tan (x)$ 。

$\frac{2 \frac{2 \tan (x)}{(1 + \tan (x)) (1 - \tan (x))}}{(1 + \frac{2 \tan (x)}{(1 + \tan (x)) (1 - \tan (x))}) (1 - \tan (2 x))}$

解题步骤 3.3.3

使用正切倍角公式。

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

解题步骤 3.3.4

化简分母。

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解题步骤 3.3.4.1

将 $1$ 重写为 $1^{2}$ 。

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

解题步骤 3.3.4.2

因为两项都是完全平方数，所以使用平方差公式 $a^{2} - b^{2} = (a + b) (a - b)$ 进行因式分解，其中 $a = 1$ 和 $b = \tan (x)$ 。

$\frac{2 \frac{2 \tan (x)}{(1 + \tan (x)) (1 - \tan (x))}}{(1 + \frac{2 \tan (x)}{(1 + \tan (x)) (1 - \tan (x))}) (1 - \frac{2 \tan (x)}{(1 + \tan (x)) (1 - \tan (x))})}$

解题步骤 4

组合 $2$ 和 $\frac{2 \tan (x)}{(1 + \tan (x)) (1 - \tan (x))}$ 。

$\frac{\frac{2 (2 \tan (x))}{(1 + \tan (x)) (1 - \tan (x))}}{(1 + \frac{2 \tan (x)}{(1 + \tan (x)) (1 - \tan (x))}) (1 - \frac{2 \tan (x)}{(1 + \tan (x)) (1 - \tan (x))})}$

解题步骤 5

将 $2$ 乘以 $2$ 。

$\frac{\frac{4 \tan (x)}{(1 + \tan (x)) (1 - \tan (x))}}{(1 + \frac{2 \tan (x)}{(1 + \tan (x)) (1 - \tan (x))}) (1 - \frac{2 \tan (x)}{(1 + \tan (x)) (1 - \tan (x))})}$

解题步骤 6

将分子乘以分母的倒数。

$\frac{4 \tan (x)}{(1 + \tan (x)) (1 - \tan (x))} \cdot \frac{1}{(1 + \frac{2 \tan (x)}{(1 + \tan (x)) (1 - \tan (x))}) (1 - \frac{2 \tan (x)}{(1 + \tan (x)) (1 - \tan (x))})}$

解题步骤 7

将 $\frac{4 \tan (x)}{(1 + \tan (x)) (1 - \tan (x))}$ 乘以 $\frac{1}{(1 + \frac{2 \tan (x)}{(1 + \tan (x)) (1 - \tan (x))}) (1 - \frac{2 \tan (x)}{(1 + \tan (x)) (1 - \tan (x))})}$ 。

$\frac{4 \tan (x)}{(1 + \tan (x)) (1 - \tan (x)) (1 + \frac{2 \tan (x)}{(1 + \tan (x)) (1 - \tan (x))}) (1 - \frac{2 \tan (x)}{(1 + \tan (x)) (1 - \tan (x))})}$

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