三角学示例

{cos}^{2} (3 x) - {sin}^{2} (3 x)

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

解题步骤 1

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

$a = \cos (3 x)$ 和

$b = \sin (3 x)$ 。

$(\cos (3 x) + \sin (3 x)) (\cos (3 x) - \sin (3 x))$

解题步骤 2

化简项。

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解题步骤 2.1

化简每一项。

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解题步骤 2.1.1

使用三倍角公式把

$\cos (3 x)$ 转换为

$4 \cos^{3} (x) - 3 \cos (x)$ 。

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

解题步骤 2.1.2

使用正弦三倍角公式。

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

解题步骤 2.2

化简每一项。

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解题步骤 2.2.1

使用三倍角公式把

$\cos (3 x)$ 转换为

$4 \cos^{3} (x) - 3 \cos (x)$ 。

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

解题步骤 2.2.2

使用正弦三倍角公式。

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

解题步骤 2.2.3

运用分配律。

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

解题步骤 2.2.4

将

$- 4$ 乘以

$- 1$ 。

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

解题步骤 2.2.5

将

$3$ 乘以

$- 1$ 。

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

解题步骤 3

将第一个表达式中的每一项与第二个表达式中的每一项相乘来展开

$(4 \cos^{3} (x) - 3 \cos (x) - 4 \sin^{3} (x) + 3 \sin (x)) (4 \cos^{3} (x) - 3 \cos (x) + 4 \sin^{3} (x) - 3 \sin (x))$ 。

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

解题步骤 4

化简项。

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解题步骤 4.1

合并

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解题步骤 4.1.1

按照

$4 \cos^{3} (x) (4 \sin^{3} (x))$ 和

$- 4 \sin^{3} (x) (4 \cos^{3} (x))$ 重新排列因数。

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

解题步骤 4.1.2

从

$4 \cdot 4 \cos^{3} (x) \sin^{3} (x)$ 中减去

$4 \cdot 4 \cos^{3} (x) \sin^{3} (x)$ 。

$4 \cos^{3} (x) (4 \cos^{3} (x)) + 4 \cos^{3} (x) (- 3 \cos (x)) + 4 \cos^{3} (x) (- 3 \sin (x)) - 3 \cos (x) (4 \cos^{3} (x)) - 3 \cos (x) (- 3 \cos (x)) - 3 \cos (x) (4 \sin^{3} (x)) - 3 \cos (x) (- 3 \sin (x)) + 0 - 4 \sin^{3} (x) (- 3 \cos (x)) - 4 \sin^{3} (x) (4 \sin^{3} (x)) - 4 \sin^{3} (x) (- 3 \sin (x)) + 3 \sin (x) (4 \cos^{3} (x)) + 3 \sin (x) (- 3 \cos (x)) + 3 \sin (x) (4 \sin^{3} (x)) + 3 \sin (x) (- 3 \sin (x))$

解题步骤 4.1.3

将

$0$ 相加。

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

解题步骤 4.1.4

按照

$4 \cos^{3} (x) (- 3 \sin (x))$ 和

$3 \sin (x) (4 \cos^{3} (x))$ 重新排列因数。

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

解题步骤 4.1.5

将

$- 3 \cdot 4 \cos^{3} (x) \sin (x)$ 和

$3 \cdot 4 \cos^{3} (x) \sin (x)$ 相加。

$4 \cos^{3} (x) (4 \cos^{3} (x)) + 4 \cos^{3} (x) (- 3 \cos (x)) - 3 \cos (x) (4 \cos^{3} (x)) - 3 \cos (x) (- 3 \cos (x)) - 3 \cos (x) (4 \sin^{3} (x)) - 3 \cos (x) (- 3 \sin (x)) - 4 \sin^{3} (x) (- 3 \cos (x)) - 4 \sin^{3} (x) (4 \sin^{3} (x)) - 4 \sin^{3} (x) (- 3 \sin (x)) + 0 + 3 \sin (x) (- 3 \cos (x)) + 3 \sin (x) (4 \sin^{3} (x)) + 3 \sin (x) (- 3 \sin (x))$

解题步骤 4.1.6

将

$0$ 相加。

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

解题步骤 4.2

化简每一项。

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解题步骤 4.2.1

使用乘法的交换性质重写。

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

解题步骤 4.2.2

通过指数相加将

$\cos^{3} (x)$ 乘以

$\cos^{3} (x)$ 。

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解题步骤 4.2.2.1

移动

$\cos^{3} (x)$ 。

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

解题步骤 4.2.2.2

使用幂法则

$a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

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

解题步骤 4.2.2.3

将

$3$ 和

$3$ 相加。

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

解题步骤 4.2.3

将

$4$ 乘以

$4$ 。

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

解题步骤 4.2.4

通过指数相加将

$\cos^{3} (x)$ 乘以

$\cos (x)$ 。

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解题步骤 4.2.4.1

移动

$\cos (x)$ 。

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

解题步骤 4.2.4.2

将

$\cos (x)$ 乘以

$\cos^{3} (x)$ 。

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解题步骤 4.2.4.2.1

对

$\cos (x)$ 进行

$1$ 次方运算。

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

解题步骤 4.2.4.2.2

使用幂法则

$a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

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

解题步骤 4.2.4.3

将

$1$ 和

$3$ 相加。

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

解题步骤 4.2.5

将

$- 3$ 乘以

$4$ 。

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

解题步骤 4.2.6

通过指数相加将

$\cos (x)$ 乘以

$\cos^{3} (x)$ 。

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解题步骤 4.2.6.1

移动

$\cos^{3} (x)$ 。

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

解题步骤 4.2.6.2

将

$\cos^{3} (x)$ 乘以

$\cos (x)$ 。

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解题步骤 4.2.6.2.1

对

$\cos (x)$ 进行

$1$ 次方运算。

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

解题步骤 4.2.6.2.2

使用幂法则

$a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

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

解题步骤 4.2.6.3

将

$3$ 和

$1$ 相加。

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

解题步骤 4.2.7

将

$4$ 乘以

$- 3$ 。

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

解题步骤 4.2.8

乘以

$- 3 \cos (x) (- 3 \cos (x))$ 。

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解题步骤 4.2.8.1

将

$- 3$ 乘以

$- 3$ 。

$16 \cos^{6} (x) - 12 \cos^{4} (x) - 12 \cos^{4} (x) + 9 \cos (x) \cos (x) - 3 \cos (x) (4 \sin^{3} (x)) - 3 \cos (x) (- 3 \sin (x)) - 4 \sin^{3} (x) (- 3 \cos (x)) - 4 \sin^{3} (x) (4 \sin^{3} (x)) - 4 \sin^{3} (x) (- 3 \sin (x)) + 3 \sin (x) (- 3 \cos (x)) + 3 \sin (x) (4 \sin^{3} (x)) + 3 \sin (x) (- 3 \sin (x))$

解题步骤 4.2.8.2

对

$\cos (x)$ 进行

$1$ 次方运算。

$16 \cos^{6} (x) - 12 \cos^{4} (x) - 12 \cos^{4} (x) + 9 (\cos^{1} (x) \cos (x)) - 3 \cos (x) (4 \sin^{3} (x)) - 3 \cos (x) (- 3 \sin (x)) - 4 \sin^{3} (x) (- 3 \cos (x)) - 4 \sin^{3} (x) (4 \sin^{3} (x)) - 4 \sin^{3} (x) (- 3 \sin (x)) + 3 \sin (x) (- 3 \cos (x)) + 3 \sin (x) (4 \sin^{3} (x)) + 3 \sin (x) (- 3 \sin (x))$

解题步骤 4.2.8.3

对

$\cos (x)$ 进行

$1$ 次方运算。

$16 \cos^{6} (x) - 12 \cos^{4} (x) - 12 \cos^{4} (x) + 9 (\cos^{1} (x) \cos^{1} (x)) - 3 \cos (x) (4 \sin^{3} (x)) - 3 \cos (x) (- 3 \sin (x)) - 4 \sin^{3} (x) (- 3 \cos (x)) - 4 \sin^{3} (x) (4 \sin^{3} (x)) - 4 \sin^{3} (x) (- 3 \sin (x)) + 3 \sin (x) (- 3 \cos (x)) + 3 \sin (x) (4 \sin^{3} (x)) + 3 \sin (x) (- 3 \sin (x))$

解题步骤 4.2.8.4

使用幂法则

$a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$16 \cos^{6} (x) - 12 \cos^{4} (x) - 12 \cos^{4} (x) + 9 {\cos (x)}^{1 + 1} - 3 \cos (x) (4 \sin^{3} (x)) - 3 \cos (x) (- 3 \sin (x)) - 4 \sin^{3} (x) (- 3 \cos (x)) - 4 \sin^{3} (x) (4 \sin^{3} (x)) - 4 \sin^{3} (x) (- 3 \sin (x)) + 3 \sin (x) (- 3 \cos (x)) + 3 \sin (x) (4 \sin^{3} (x)) + 3 \sin (x) (- 3 \sin (x))$

解题步骤 4.2.8.5

将

$1$ 和

$1$ 相加。

$16 \cos^{6} (x) - 12 \cos^{4} (x) - 12 \cos^{4} (x) + 9 \cos^{2} (x) - 3 \cos (x) (4 \sin^{3} (x)) - 3 \cos (x) (- 3 \sin (x)) - 4 \sin^{3} (x) (- 3 \cos (x)) - 4 \sin^{3} (x) (4 \sin^{3} (x)) - 4 \sin^{3} (x) (- 3 \sin (x)) + 3 \sin (x) (- 3 \cos (x)) + 3 \sin (x) (4 \sin^{3} (x)) + 3 \sin (x) (- 3 \sin (x))$

解题步骤 4.2.9

将

$4$ 乘以

$- 3$ 。

$16 \cos^{6} (x) - 12 \cos^{4} (x) - 12 \cos^{4} (x) + 9 \cos^{2} (x) - 12 \cos (x) \sin^{3} (x) - 3 \cos (x) (- 3 \sin (x)) - 4 \sin^{3} (x) (- 3 \cos (x)) - 4 \sin^{3} (x) (4 \sin^{3} (x)) - 4 \sin^{3} (x) (- 3 \sin (x)) + 3 \sin (x) (- 3 \cos (x)) + 3 \sin (x) (4 \sin^{3} (x)) + 3 \sin (x) (- 3 \sin (x))$

解题步骤 4.2.10

将

$- 3$ 乘以

$- 3$ 。

$16 \cos^{6} (x) - 12 \cos^{4} (x) - 12 \cos^{4} (x) + 9 \cos^{2} (x) - 12 \cos (x) \sin^{3} (x) + 9 \cos (x) \sin (x) - 4 \sin^{3} (x) (- 3 \cos (x)) - 4 \sin^{3} (x) (4 \sin^{3} (x)) - 4 \sin^{3} (x) (- 3 \sin (x)) + 3 \sin (x) (- 3 \cos (x)) + 3 \sin (x) (4 \sin^{3} (x)) + 3 \sin (x) (- 3 \sin (x))$

解题步骤 4.2.11

将

$- 3$ 乘以

$- 4$ 。

$16 \cos^{6} (x) - 12 \cos^{4} (x) - 12 \cos^{4} (x) + 9 \cos^{2} (x) - 12 \cos (x) \sin^{3} (x) + 9 \cos (x) \sin (x) + 12 \sin^{3} (x) \cos (x) - 4 \sin^{3} (x) (4 \sin^{3} (x)) - 4 \sin^{3} (x) (- 3 \sin (x)) + 3 \sin (x) (- 3 \cos (x)) + 3 \sin (x) (4 \sin^{3} (x)) + 3 \sin (x) (- 3 \sin (x))$

解题步骤 4.2.12

使用乘法的交换性质重写。

$16 \cos^{6} (x) - 12 \cos^{4} (x) - 12 \cos^{4} (x) + 9 \cos^{2} (x) - 12 \cos (x) \sin^{3} (x) + 9 \cos (x) \sin (x) + 12 \sin^{3} (x) \cos (x) - 4 \cdot 4 \sin^{3} (x) \sin^{3} (x) - 4 \sin^{3} (x) (- 3 \sin (x)) + 3 \sin (x) (- 3 \cos (x)) + 3 \sin (x) (4 \sin^{3} (x)) + 3 \sin (x) (- 3 \sin (x))$

解题步骤 4.2.13

通过指数相加将

$\sin^{3} (x)$ 乘以

$\sin^{3} (x)$ 。

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解题步骤 4.2.13.1

移动

$\sin^{3} (x)$ 。

$16 \cos^{6} (x) - 12 \cos^{4} (x) - 12 \cos^{4} (x) + 9 \cos^{2} (x) - 12 \cos (x) \sin^{3} (x) + 9 \cos (x) \sin (x) + 12 \sin^{3} (x) \cos (x) - 4 \cdot 4 (\sin^{3} (x) \sin^{3} (x)) - 4 \sin^{3} (x) (- 3 \sin (x)) + 3 \sin (x) (- 3 \cos (x)) + 3 \sin (x) (4 \sin^{3} (x)) + 3 \sin (x) (- 3 \sin (x))$

解题步骤 4.2.13.2

使用幂法则

$a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$16 \cos^{6} (x) - 12 \cos^{4} (x) - 12 \cos^{4} (x) + 9 \cos^{2} (x) - 12 \cos (x) \sin^{3} (x) + 9 \cos (x) \sin (x) + 12 \sin^{3} (x) \cos (x) - 4 \cdot 4 {\sin (x)}^{3 + 3} - 4 \sin^{3} (x) (- 3 \sin (x)) + 3 \sin (x) (- 3 \cos (x)) + 3 \sin (x) (4 \sin^{3} (x)) + 3 \sin (x) (- 3 \sin (x))$

解题步骤 4.2.13.3

将

$3$ 和

$3$ 相加。

$16 \cos^{6} (x) - 12 \cos^{4} (x) - 12 \cos^{4} (x) + 9 \cos^{2} (x) - 12 \cos (x) \sin^{3} (x) + 9 \cos (x) \sin (x) + 12 \sin^{3} (x) \cos (x) - 4 \cdot 4 \sin^{6} (x) - 4 \sin^{3} (x) (- 3 \sin (x)) + 3 \sin (x) (- 3 \cos (x)) + 3 \sin (x) (4 \sin^{3} (x)) + 3 \sin (x) (- 3 \sin (x))$

解题步骤 4.2.14

将

$- 4$ 乘以

$4$ 。

$16 \cos^{6} (x) - 12 \cos^{4} (x) - 12 \cos^{4} (x) + 9 \cos^{2} (x) - 12 \cos (x) \sin^{3} (x) + 9 \cos (x) \sin (x) + 12 \sin^{3} (x) \cos (x) - 16 \sin^{6} (x) - 4 \sin^{3} (x) (- 3 \sin (x)) + 3 \sin (x) (- 3 \cos (x)) + 3 \sin (x) (4 \sin^{3} (x)) + 3 \sin (x) (- 3 \sin (x))$

解题步骤 4.2.15

通过指数相加将

$\sin^{3} (x)$ 乘以

$\sin (x)$ 。

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解题步骤 4.2.15.1

移动

$\sin (x)$ 。

$16 \cos^{6} (x) - 12 \cos^{4} (x) - 12 \cos^{4} (x) + 9 \cos^{2} (x) - 12 \cos (x) \sin^{3} (x) + 9 \cos (x) \sin (x) + 12 \sin^{3} (x) \cos (x) - 16 \sin^{6} (x) - 4 (\sin (x) \sin^{3} (x)) \cdot - 3 + 3 \sin (x) (- 3 \cos (x)) + 3 \sin (x) (4 \sin^{3} (x)) + 3 \sin (x) (- 3 \sin (x))$

解题步骤 4.2.15.2

将

$\sin (x)$ 乘以

$\sin^{3} (x)$ 。

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解题步骤 4.2.15.2.1

对

$\sin (x)$ 进行

$1$ 次方运算。

$16 \cos^{6} (x) - 12 \cos^{4} (x) - 12 \cos^{4} (x) + 9 \cos^{2} (x) - 12 \cos (x) \sin^{3} (x) + 9 \cos (x) \sin (x) + 12 \sin^{3} (x) \cos (x) - 16 \sin^{6} (x) - 4 (\sin^{1} (x) \sin^{3} (x)) \cdot - 3 + 3 \sin (x) (- 3 \cos (x)) + 3 \sin (x) (4 \sin^{3} (x)) + 3 \sin (x) (- 3 \sin (x))$

解题步骤 4.2.15.2.2

使用幂法则

$a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$16 \cos^{6} (x) - 12 \cos^{4} (x) - 12 \cos^{4} (x) + 9 \cos^{2} (x) - 12 \cos (x) \sin^{3} (x) + 9 \cos (x) \sin (x) + 12 \sin^{3} (x) \cos (x) - 16 \sin^{6} (x) - 4 {\sin (x)}^{1 + 3} \cdot - 3 + 3 \sin (x) (- 3 \cos (x)) + 3 \sin (x) (4 \sin^{3} (x)) + 3 \sin (x) (- 3 \sin (x))$

解题步骤 4.2.15.3

将

$1$ 和

$3$ 相加。

$16 \cos^{6} (x) - 12 \cos^{4} (x) - 12 \cos^{4} (x) + 9 \cos^{2} (x) - 12 \cos (x) \sin^{3} (x) + 9 \cos (x) \sin (x) + 12 \sin^{3} (x) \cos (x) - 16 \sin^{6} (x) - 4 \sin^{4} (x) \cdot - 3 + 3 \sin (x) (- 3 \cos (x)) + 3 \sin (x) (4 \sin^{3} (x)) + 3 \sin (x) (- 3 \sin (x))$

解题步骤 4.2.16

将

$- 3$ 乘以

$- 4$ 。

$16 \cos^{6} (x) - 12 \cos^{4} (x) - 12 \cos^{4} (x) + 9 \cos^{2} (x) - 12 \cos (x) \sin^{3} (x) + 9 \cos (x) \sin (x) + 12 \sin^{3} (x) \cos (x) - 16 \sin^{6} (x) + 12 \sin^{4} (x) + 3 \sin (x) (- 3 \cos (x)) + 3 \sin (x) (4 \sin^{3} (x)) + 3 \sin (x) (- 3 \sin (x))$

解题步骤 4.2.17

将

$- 3$ 乘以

$3$ 。

$16 \cos^{6} (x) - 12 \cos^{4} (x) - 12 \cos^{4} (x) + 9 \cos^{2} (x) - 12 \cos (x) \sin^{3} (x) + 9 \cos (x) \sin (x) + 12 \sin^{3} (x) \cos (x) - 16 \sin^{6} (x) + 12 \sin^{4} (x) - 9 \sin (x) \cos (x) + 3 \sin (x) (4 \sin^{3} (x)) + 3 \sin (x) (- 3 \sin (x))$

解题步骤 4.2.18

通过指数相加将

$\sin (x)$ 乘以

$\sin^{3} (x)$ 。

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解题步骤 4.2.18.1

移动

$\sin^{3} (x)$ 。

$16 \cos^{6} (x) - 12 \cos^{4} (x) - 12 \cos^{4} (x) + 9 \cos^{2} (x) - 12 \cos (x) \sin^{3} (x) + 9 \cos (x) \sin (x) + 12 \sin^{3} (x) \cos (x) - 16 \sin^{6} (x) + 12 \sin^{4} (x) - 9 \sin (x) \cos (x) + 3 (\sin^{3} (x) \sin (x)) \cdot 4 + 3 \sin (x) (- 3 \sin (x))$

解题步骤 4.2.18.2

将

$\sin^{3} (x)$ 乘以

$\sin (x)$ 。

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解题步骤 4.2.18.2.1

对

$\sin (x)$ 进行

$1$ 次方运算。

$16 \cos^{6} (x) - 12 \cos^{4} (x) - 12 \cos^{4} (x) + 9 \cos^{2} (x) - 12 \cos (x) \sin^{3} (x) + 9 \cos (x) \sin (x) + 12 \sin^{3} (x) \cos (x) - 16 \sin^{6} (x) + 12 \sin^{4} (x) - 9 \sin (x) \cos (x) + 3 (\sin^{3} (x) \sin^{1} (x)) \cdot 4 + 3 \sin (x) (- 3 \sin (x))$

解题步骤 4.2.18.2.2

使用幂法则

$a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$16 \cos^{6} (x) - 12 \cos^{4} (x) - 12 \cos^{4} (x) + 9 \cos^{2} (x) - 12 \cos (x) \sin^{3} (x) + 9 \cos (x) \sin (x) + 12 \sin^{3} (x) \cos (x) - 16 \sin^{6} (x) + 12 \sin^{4} (x) - 9 \sin (x) \cos (x) + 3 {\sin (x)}^{3 + 1} \cdot 4 + 3 \sin (x) (- 3 \sin (x))$

解题步骤 4.2.18.3

将

$3$ 和

$1$ 相加。

解题步骤 4.2.19

将

$4$ 乘以

$3$ 。

解题步骤 4.2.20

乘以

$3 \sin (x) (- 3 \sin (x))$ 。

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解题步骤 4.2.20.1

将

$- 3$ 乘以

$3$ 。

解题步骤 4.2.20.2

对

$\sin (x)$ 进行

$1$ 次方运算。

解题步骤 4.2.20.3

对

$\sin (x)$ 进行

$1$ 次方运算。

解题步骤 4.2.20.4

使用幂法则

$a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

解题步骤 4.2.20.5

将

$1$ 和

$1$ 相加。

解题步骤 4.3

通过加上各项进行化简。

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解题步骤 4.3.1

合并

$16 \cos^{6} (x) - 12 \cos^{4} (x) - 12 \cos^{4} (x) + 9 \cos^{2} (x) - 12 \cos (x) \sin^{3} (x) + 9 \cos (x) \sin (x) + 12 \sin^{3} (x) \cos (x) - 16 \sin^{6} (x) + 12 \sin^{4} (x) - 9 \sin (x) \cos (x) + 12 \sin^{4} (x) - 9 \sin^{2} (x)$ 中相反的项。

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解题步骤 4.3.1.1

按照

$- 12 \cos (x) \sin^{3} (x)$ 和

$12 \sin^{3} (x) \cos (x)$ 重新排列因数。

$16 \cos^{6} (x) - 12 \cos^{4} (x) - 12 \cos^{4} (x) + 9 \cos^{2} (x) - 12 \sin^{3} (x) \cos (x) + 9 \cos (x) \sin (x) + 12 \sin^{3} (x) \cos (x) - 16 \sin^{6} (x) + 12 \sin^{4} (x) - 9 \sin (x) \cos (x) + 12 \sin^{4} (x) - 9 \sin^{2} (x)$

解题步骤 4.3.1.2

将

$- 12 \sin^{3} (x) \cos (x)$ 和

$12 \sin^{3} (x) \cos (x)$ 相加。

$16 \cos^{6} (x) - 12 \cos^{4} (x) - 12 \cos^{4} (x) + 9 \cos^{2} (x) + 9 \cos (x) \sin (x) + 0 - 16 \sin^{6} (x) + 12 \sin^{4} (x) - 9 \sin (x) \cos (x) + 12 \sin^{4} (x) - 9 \sin^{2} (x)$

解题步骤 4.3.1.3

将

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

$0$ 相加。

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

解题步骤 4.3.1.4

按照

$9 \cos (x) \sin (x)$ 和

$- 9 \sin (x) \cos (x)$ 重新排列因数。

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

解题步骤 4.3.1.5

从

$9 \cos (x) \sin (x)$ 中减去

$9 \cos (x) \sin (x)$ 。

$16 \cos^{6} (x) - 12 \cos^{4} (x) - 12 \cos^{4} (x) + 9 \cos^{2} (x) + 0 - 16 \sin^{6} (x) + 12 \sin^{4} (x) + 12 \sin^{4} (x) - 9 \sin^{2} (x)$

解题步骤 4.3.1.6

将

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

$0$ 相加。

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

解题步骤 4.3.2

从

$- 12 \cos^{4} (x)$ 中减去

$12 \cos^{4} (x)$ 。

$16 \cos^{6} (x) - 24 \cos^{4} (x) + 9 \cos^{2} (x) - 16 \sin^{6} (x) + 12 \sin^{4} (x) + 12 \sin^{4} (x) - 9 \sin^{2} (x)$

解题步骤 4.3.3

将

$12 \sin^{4} (x)$ 和

$12 \sin^{4} (x)$ 相加。

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

三角学 示例

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