2sinx = cos(x / 3)を解く方法は?

2sinx = cos(x / 3)を解く方法は?
Anonim

回答:

私たちのおおよその解決策は以下のとおりです。

#x = {163.058 ^ circ、703.058 ^ circ、29.5149 ^ circ、569.51 ^ circ、-192.573 ^ circ、または-732.573 ^ circ} + 1080 ^ circ k quad#

整数の場合 #k#.

説明:

#2 sin x = cos(x / 3)#

これはかなり難しいものです。

設定から始めましょう #y = x / 3# そう #x = 3y# そして代用。それから三重角公式を使うことができます:

#2 sin(3y)= cos y#

#2(3 sin y - 4 sin ^ 3 y)= cos y#

二乗して、すべてについて書く #sin ^ 2 y#。これはおそらく無関係な根をもたらすでしょう。

#4 sin ^ 2y(3 - 4 sin ^ 2y)^ 2 = cos ^ 2 y = 1 - sin ^ 2 y#

みましょう #s = sin ^ 2 y#。 2乗正弦波と呼ばれます スプレッド 有理三角法

#4秒(3 - 4秒)^ 2 = 1 - s#

#4秒(9 - 24秒+ 16秒^ 2)= 1 - s#

#64秒^ 3 - 96秒^ 2 + 37秒 - 1 = 0#

これは3つの実根をもつ3次方程式で、の2乗正弦の候補です。 #3倍 3次式を使用することもできますが、それは特に有用ではないいくつかの複素数の立方根を導きます。数値解法を考えてみましょう。

#s 0.66035またはs 0.029196またはs 0.81045#

#x = 3 y = 3アークサイン(pm sqrt {s})#

度で働きましょう。私たちの潜在的な近似解は以下の通りです。

#x = 3アークサイン( pm sqrt {0.66035})約 pm 163.058 ^ circまたは pm 703.058 ^ circ#

#x = 3アークサイン( pm sqrt {0.029196})約 pm 29.5149 ^ circまたは pm 569.51 ^ circ#

#x = 3アークサイン( pm sqrt {0.81045})約 pm 192.573 ^ circまたはpm 732.573 ^ circ#

それらのどれかがうまくいくかどうか見てみましょう。みましょう #e(x)= 2 sin x - cos(x / 3)#

#e(163.058 ^ circ)約0.00001クワッド# それが解決策です。

#e(-163.058 ^ circ)約-1.17 quad# 解決策ではありません。

明らかに多くても # pm# ペアは動作します。

あと10人。

#e(703.058 ^ circ)約0.00001四方平方フィート#

#e(-703.058 ^ circ)quad# いや

#e(29.5149 ^ circ)約10 ^ { - 6} quad sqrt#

#e(-29.5149 ^ circ)quad# いや

#e(569.51 ^ circ)約10 ^ { - 4} quad sqrt#

#e(-569.51 ^ circ)quad# いや

#e(192.573 ^ circ)約-87クワッド# いや

#e(-192.573 ^ circ)約0.00001四方平方フィート#

#e(732.573 ^ circ)約-87クワッド# いや

#e(-732.573 ^ circ)約0.00001四方平方フィート#

アークサインは付属しています #+ 360 ^ circ k#そして、3の因数がそれを作ります #1080 ^ circ k。#

わかりました、私達のおおよその解決はあります:

#x = {163.058 ^ circ、703.058 ^ circ、29.5149 ^ circ、569.51 ^ circ、-192.573 ^ circ、-732.573 ^ circ} + 1080 ^ circ k quad# 整数の場合 #k#.