三角学示例

$4 \sin^{2} (x) \cos (x) + 2 \sin^{2} (x) = 0$

解题步骤 1

从 $4 \sin^{2} (x) \cos (x) + 2 \sin^{2} (x)$ 中分解出因数 $2 \sin^{2} (x)$ 。

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解题步骤 1.1

从 $4 \sin^{2} (x) \cos (x)$ 中分解出因数 $2 \sin^{2} (x)$ 。

$2 \sin^{2} (x) (2 \cos (x)) + 2 \sin^{2} (x) = 0$

解题步骤 1.2

从 $2 \sin^{2} (x)$ 中分解出因数 $2 \sin^{2} (x)$ 。

$2 \sin^{2} (x) (2 \cos (x)) + 2 \sin^{2} (x) \cdot 1 = 0$

解题步骤 1.3

从 $2 \sin^{2} (x) (2 \cos (x)) + 2 \sin^{2} (x) \cdot 1$ 中分解出因数 $2 \sin^{2} (x)$ 。

$2 \sin^{2} (x) (2 \cos (x) + 1) = 0$

解题步骤 2

如果等式左侧的任一因数等于 $0$ ，则整个表达式将等于 $0$ 。

$\sin^{2} (x) = 0$

$2 \cos (x) + 1 = 0$

解题步骤 3

将 $\sin^{2} (x)$ 设为等于 $0$ 并求解 $x$ 。

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解题步骤 3.1

将 $\sin^{2} (x)$ 设为等于 $0$ 。

$\sin^{2} (x) = 0$

解题步骤 3.2

求解 $x$ 的 $\sin^{2} (x) = 0$ 。

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解题步骤 3.2.1

Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.

$\sin (x) = \pm \sqrt{0}$

解题步骤 3.2.2

化简 $\pm \sqrt{0}$ 。

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解题步骤 3.2.2.1

将 $0$ 重写为 $0^{2}$ 。

$\sin (x) = \pm \sqrt{0^{2}}$

解题步骤 3.2.2.2

假设各项均为正实数，从根式下提出各项。

$\sin (x) = \pm 0$

解题步骤 3.2.2.3

正负 $0$ 是 $0$ 。

$\sin (x) = 0$

解题步骤 3.2.3

取方程两边的逆正弦从而提取正弦内的 $x$ 。

$x = \arcsin (0)$

解题步骤 3.2.4

化简右边。

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解题步骤 3.2.4.1

$\arcsin (0)$ 的准确值为 $0$ 。

$x = 0$

解题步骤 3.2.5

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。

$x = π - 0$

解题步骤 3.2.6

从 $π$ 中减去 $0$ 。

$x = π$

解题步骤 3.2.7

求 $\sin (x)$ 的周期。

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解题步骤 3.2.7.1

函数的周期可利用 $\frac{2 π}{| b |}$ 进行计算。

$\frac{2 π}{| b |}$

解题步骤 3.2.7.2

使用周期公式中的 $1$ 替换 $b$ 。

$\frac{2 π}{| 1 |}$

解题步骤 3.2.7.3

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 3.2.7.4

用 $2 π$ 除以 $1$ 。

$2 π$

解题步骤 3.2.8

$\sin (x)$ 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。

$x = 2 π n, π + 2 π n$ ，对于任意整数 $n$

解题步骤 4

将 $2 \cos (x) + 1$ 设为等于 $0$ 并求解 $x$ 。

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解题步骤 4.1

将 $2 \cos (x) + 1$ 设为等于 $0$ 。

$2 \cos (x) + 1 = 0$

解题步骤 4.2

求解 $x$ 的 $2 \cos (x) + 1 = 0$ 。

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解题步骤 4.2.1

从等式两边同时减去 $1$ 。

$2 \cos (x) = - 1$

解题步骤 4.2.2

将 $2 \cos (x) = - 1$ 中的每一项除以 $2$ 并化简。

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解题步骤 4.2.2.1

将 $2 \cos (x) = - 1$ 中的每一项都除以 $2$ 。

$\frac{2 \cos (x)}{2} = \frac{- 1}{2}$

解题步骤 4.2.2.2

化简左边。

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解题步骤 4.2.2.2.1

约去 $2$ 的公因数。

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解题步骤 4.2.2.2.1.1

约去公因数。

$\frac{2 \cos (x)}{2} = \frac{- 1}{2}$

解题步骤 4.2.2.2.1.2

用 $\cos (x)$ 除以 $1$ 。

$\cos (x) = \frac{- 1}{2}$

解题步骤 4.2.2.3

化简右边。

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解题步骤 4.2.2.3.1

将负号移到分数的前面。

$\cos (x) = - \frac{1}{2}$

解题步骤 4.2.3

取方程两边的逆余弦从而提取余弦内的 $x$ 。

$x = \arccos (- \frac{1}{2})$

解题步骤 4.2.4

化简右边。

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解题步骤 4.2.4.1

$\arccos (- \frac{1}{2})$ 的准确值为 $\frac{2 π}{3}$ 。

$x = \frac{2 π}{3}$

解题步骤 4.2.5

余弦函数在第二象限和第三象限为负。要求第二个解，应从 $2 π$ 中减去参考角以求第三象限中的解。

$x = 2 π - \frac{2 π}{3}$

解题步骤 4.2.6

化简 $2 π - \frac{2 π}{3}$ 。

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解题步骤 4.2.6.1

要将 $2 π$ 写成带有公分母的分数，请乘以 $\frac{3}{3}$ 。

$x = 2 π \cdot \frac{3}{3} - \frac{2 π}{3}$

解题步骤 4.2.6.2

合并分数。

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解题步骤 4.2.6.2.1

组合 $2 π$ 和 $\frac{3}{3}$ 。

$x = \frac{2 π \cdot 3}{3} - \frac{2 π}{3}$

解题步骤 4.2.6.2.2

在公分母上合并分子。

$x = \frac{2 π \cdot 3 - 2 π}{3}$

解题步骤 4.2.6.3

化简分子。

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解题步骤 4.2.6.3.1

将 $3$ 乘以 $2$ 。

$x = \frac{6 π - 2 π}{3}$

解题步骤 4.2.6.3.2

从 $6 π$ 中减去 $2 π$ 。

$x = \frac{4 π}{3}$

解题步骤 4.2.7

求 $\cos (x)$ 的周期。

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解题步骤 4.2.7.1

函数的周期可利用 $\frac{2 π}{| b |}$ 进行计算。

$\frac{2 π}{| b |}$

解题步骤 4.2.7.2

使用周期公式中的 $1$ 替换 $b$ 。

$\frac{2 π}{| 1 |}$

解题步骤 4.2.7.3

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 4.2.7.4

用 $2 π$ 除以 $1$ 。

$2 π$

解题步骤 4.2.8

$\cos (x)$ 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。

$x = \frac{2 π}{3} + 2 π n, \frac{4 π}{3} + 2 π n$ ，对于任意整数 $n$

解题步骤 5

最终解为使 $2 \sin^{2} (x) (2 \cos (x) + 1) = 0$ 成立的所有值。

$x = 2 π n, π + 2 π n, \frac{2 π}{3} + 2 π n, \frac{4 π}{3} + 2 π n$ ，对于任意整数 $n$

解题步骤 6

将 $2 π n$ 和 $π + 2 π n$ 合并为 $π n$ 。

$x = π n, \frac{2 π}{3} + 2 π n, \frac{4 π}{3} + 2 π n$ ，对于任意整数 $n$

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