Bagaimana saya menyelesaikan 2sinx = cos (x / 3)?

Bagaimana saya menyelesaikan 2sinx = cos (x / 3)?
Anonim

Jawapan:

Penyelesaian anggaran kami ialah:

# x = {163.058 ^ circ, 703.058 ^ circ, 29.5149 ^ circ, 569.51 ^ circ, -192.573 ^ circ, atau -732.573 ^ circ} + 1080 ^ circ k quad #

untuk integer # k #.

Penjelasan:

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

Ini sangat sukar.

Mari mulakan dengan menetapkan # y = x / 3 # jadi # x = 3y # dan menggantikannya. Kemudian kita boleh menggunakan rumus sudut tiga:

# 2 sin (3y) = cos y #

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

Mari kita persegi supaya kita menulis segala-galanya dari segi # sin ^ 2 y #. Ini mungkin akan memperkenalkan akar luaran.

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

Biarkan # s = sin ^ 2 y #. Sine bersirip dipanggil merebak dalam Trigonometri Rasional.

# 4 s (3 - 4s) ^ 2 = 1 - s #

# 4 s (9 - 24 s + 16 s ^ 2) = 1 - s #

# 64 s ^ 3 - 96 s ^ 2 + 37 s - 1 = 0 #

Itu persamaan kubik dengan tiga akar sebenar, calon untuk siri kuasa dua # 3x. # Kita boleh menggunakan formula padu, tetapi itu hanya akan membawa kepada beberapa akar kubus nombor kompleks yang tidak begitu membantu. Mari kita ambil penyelesaian berangka:

# s 0.66035 atau s 0.029196 atau s 0.81045 #

#x = 3y = 3 arcsin (pm sqrt {s}) #

Mari kerja dalam darjah. Penyelesaian anggaran potensi kami ialah:

# x = 3 arcsin (pm sqrt {0.66035}) approx pm 163.058 ^ circ or pm 703.058 ^ circ #

# x = 3 arcsin (pm sqrt {0.029196}) approx pm 29.5149 ^ circ or pm 569.51 ^ circ #

# x = 3 arcsin (pm sqrt {0.81045}) approx pm 192.573 ^ circ or pm 732.573 ^ circ #

Mari kita lihat sama ada mereka bekerja. Biarkan #e (x) = 2 sin x - cos (x / 3) #

#e (163.058 ^ circ) lebih kurang 0.00001 quad # Itu penyelesaiannya.

#e (-163.058 ^ circ) kira-kira -1.17 quad # bukan penyelesaian.

Jelas sekali salah satu daripada # pm # pasangan akan berfungsi.

Sepuluh lagi pergi.

#e (703.058 ^ circ) kira-kira 0.00001 quad sqrt #

#e (-703.058 ^ circ) quad # tidak

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

#e (-29.5149 ^ circ) quad # tidak

#e (569.51 ^ pusingan) lebih kurang 10 ^ {- 4} quad sqrt #

#e (-569.51 ^ circ) quad # tidak

#e (192.573 ^ circ) approx -.87 quad # tidak

#e (-192.573 ^ circ) kira-kira 0.00001 quad sqrt #

#e (732.573 ^ circ) approx -.87 quad # tidak

#e (-732.573 ^ circ) kira-kira 0.00001 quad sqrt #

Arcsin dilengkapi dengan a # + 360 ^ circ k #, dan faktor tiga menjadikannya # 1080 ^ pusingan k. #

OK, penyelesaian anggaran kami ialah:

# x = {163.058 ^ circ, 703.058 ^ circ, 29.5149 ^ circ, 569.51 ^ circ, -192.573 ^ circ, -732.573 ^ circ} + 1080 ^ circ k quad # untuk integer # k #.