解答
0<2−sec(x2)
解答
2πn≤x<3π+2πnor2π+2πn<x<23π+2πnor35π+2πn<x<37π+2πnor25π+2πn<x<27π+2πnor311π+2πn<x<313π+2πnor23π+2πn<x<211π+2πnor317π+2πn<x<319π+2πnor213π+2πn<x<215π+2πnor323π+2πn<x<35π+2πnor217π+2πn<x<219π+2πnor329π+2πn<x≤2π+2πn
+2
间隔符号
[2πn,3π+2πn)∪(2π+2πn,23π+2πn)∪(35π+2πn,37π+2πn)∪(25π+2πn,27π+2πn)∪(311π+2πn,313π+2πn)∪(23π+2πn,211π+2πn)∪(317π+2πn,319π+2πn)∪(213π+2πn,215π+2πn)∪(323π+2πn,35π+2πn)∪(217π+2πn,219π+2πn)∪(329π+2πn,2π+2πn]十进制
2πn≤x<1.02332…+2πnor1.25331…+2πn<x<2.17080…+2πnor2.28822…+2πn<x<2.70746…+2πnor2.80249…+2πn<x<3.31595…+2πnor3.39399…+2πn<x<3.68965…+2πnor3.75994…+2πn<x<4.15677…+2πnor4.21928…+2πn<x<4.46057…+2πnor4.51888…+2πn<x<4.85406…+2πnor4.90770…+2πn<x<5.11663…+2πnor5.16754…+2πn<x<5.46306…+2πnor5.51078…+2πn<x≤6.28318…+2πn求解步骤
0<2−sec(x2)
交换两边2−sec(x2)>0
2−sec(x2)的周期:不是周期性的
函数 2−sec(x2)不是周期函数=不是周期性的
用 sin, cos 表示
2−sec(x2)>0
使用基本三角恒等式: sec(x)=cos(x)12−cos(x2)1>0
2−cos(x2)1>0
化简 2−cos(x2)1:cos(x2)2cos(x2)−1
2−cos(x2)1
将项转换为分式: 2=cos(x2)2cos(x2)=cos(x2)2cos(x2)−cos(x2)1
因为分母相等,所以合并分式: ca±cb=ca±b=cos(x2)2cos(x2)−1
cos(x2)2cos(x2)−1>0
确定 0≤x<2π 时 cos(x2)2cos(x2)−1 的零点和无定义点
要找到零点,将不等式设置为零cos(x2)2cos(x2)−1=0
cos(x2)2cos(x2)−1=0,0≤x<2π:x=3π,x=35π,x=37π,x=311π,x=313π,x=317π,x=319π,x=323π,x=35π,x=329π
cos(x2)2cos(x2)−1=0,0≤x<2π
用替代法求解
cos(x2)2cos(x2)−1=0
令:cos(x2)=uu2u−1=0
u2u−1=0:u=21
u2u−1=0
g(x)f(x)=0⇒f(x)=02u−1=0
将 1到右边
2u−1=0
两边加上 12u−1+1=0+1
化简2u=1
2u=1
两边除以 2
2u=1
两边除以 222u=21
化简u=21
u=21
验证解
找到无定义的点(奇点):u=0
取 u2u−1 的分母,令其等于零
u=0
以下点无定义u=0
将不在定义域的点与解相综合:
u=21
u=cos(x2)代回cos(x2)=21
cos(x2)=21
cos(x2)=21,0≤x<2π:x=3π,x=35π,x=37π,x=311π,x=313π,x=317π,x=319π,x=323π,x=35π,x=329π
cos(x2)=21,0≤x<2π
cos(x2)=21的通解
cos(x) 周期表(周期为 2πn):
x06π4π3π2π32π43π65πcos(x)12322210−21−22−23xπ67π45π34π23π35π47π611πcos(x)−1−23−22−210212223
x2=3π+2πn,x2=35π+2πn
x2=3π+2πn,x2=35π+2πn
解 x2=3π+2πn:x=3π+6πn,x=−3π+6πn
x2=3π+2πn
对于 x2=f(a) 解为 x=f(a),−f(a)
x=3π+2πn,x=−3π+2πn
化简 3π+2πn:3π+6πn
3π+2πn
化简 3π+2πn:3π+6πn
3π+2πn
将项转换为分式: 2πn=32πn3=3π+32πn⋅3
因为分母相等,所以合并分式: ca±cb=ca±b=3π+2πn⋅3
数字相乘:2⋅3=6=3π+6πn
=3π+6πn
化简 −3π+2πn:−3π+6πn
−3π+2πn
化简 3π+2πn:3π+6πn
3π+2πn
将项转换为分式: 2πn=32πn3=3π+32πn⋅3
因为分母相等,所以合并分式: ca±cb=ca±b=3π+2πn⋅3
数字相乘:2⋅3=6=3π+6πn
=−3π+6πn
x=3π+6πn,x=−3π+6πn
解 x2=35π+2πn:x=35π+6πn,x=−35π+6πn
x2=35π+2πn
对于 x2=f(a) 解为 x=f(a),−f(a)
x=35π+2πn,x=−35π+2πn
化简 35π+2πn:35π+6πn
35π+2πn
化简 35π+2πn:35π+6πn
35π+2πn
将项转换为分式: 2πn=32πn3=35π+32πn⋅3
因为分母相等,所以合并分式: ca±cb=ca±b=35π+2πn⋅3
数字相乘:2⋅3=6=35π+6πn
=35π+6πn
化简 −35π+2πn:−35π+6πn
−35π+2πn
化简 35π+2πn:35π+6πn
35π+2πn
将项转换为分式: 2πn=32πn3=35π+32πn⋅3
因为分母相等,所以合并分式: ca±cb=ca±b=35π+2πn⋅3
数字相乘:2⋅3=6=35π+6πn
=−35π+6πn
x=35π+6πn,x=−35π+6πn
x=3π+6πn,x=−3π+6πn,x=35π+6πn,x=−35π+6πn
在 0≤x<2π范围内的解x=3π,x=35π,x=37π,x=311π,x=313π,x=317π,x=319π,x=323π,x=35π,x=329π
合并所有解x=3π,x=35π,x=37π,x=311π,x=313π,x=317π,x=319π,x=323π,x=35π,x=329π
确定无定义点:x=2π,x=23π,x=25π,x=27π,x=23π,x=211π,x=213π,x=215π,x=217π,x=219π
找到分母的零解cos(x2)=0
cos(x2)=0的通解
cos(x) 周期表(周期为 2πn):
x06π4π3π2π32π43π65πcos(x)12322210−21−22−23xπ67π45π34π23π35π47π611πcos(x)−1−23−22−210212223
x2=2π+2πn,x2=23π+2πn
x2=2π+2πn,x2=23π+2πn
解 x2=2π+2πn:x=2π+4πn,x=−2π+4πn
x2=2π+2πn
对于 x2=f(a) 解为 x=f(a),−f(a)
x=2π+2πn,x=−2π+2πn
化简 2π+2πn:2π+4πn
2π+2πn
化简 2π+2πn:2π+4πn
2π+2πn
将项转换为分式: 2πn=22πn2=2π+22πn⋅2
因为分母相等,所以合并分式: ca±cb=ca±b=2π+2πn⋅2
数字相乘:2⋅2=4=2π+4πn
=2π+4πn
化简 −2π+2πn:−2π+4πn
−2π+2πn
化简 2π+2πn:2π+4πn
2π+2πn
将项转换为分式: 2πn=22πn2=2π+22πn⋅2
因为分母相等,所以合并分式: ca±cb=ca±b=2π+2πn⋅2
数字相乘:2⋅2=4=2π+4πn
=−2π+4πn
x=2π+4πn,x=−2π+4πn
解 x2=23π+2πn:x=23π+4πn,x=−23π+4πn
x2=23π+2πn
对于 x2=f(a) 解为 x=f(a),−f(a)
x=23π+2πn,x=−23π+2πn
化简 23π+2πn:23π+4πn
23π+2πn
化简 23π+2πn:23π+4πn
23π+2πn
将项转换为分式: 2πn=22πn2=23π+22πn⋅2
因为分母相等,所以合并分式: ca±cb=ca±b=23π+2πn⋅2
数字相乘:2⋅2=4=23π+4πn
=23π+4πn
化简 −23π+2πn:−23π+4πn
−23π+2πn
化简 23π+2πn:23π+4πn
23π+2πn
将项转换为分式: 2πn=22πn2=23π+22πn⋅2
因为分母相等,所以合并分式: ca±cb=ca±b=23π+2πn⋅2
数字相乘:2⋅2=4=23π+4πn
=−23π+4πn
x=23π+4πn,x=−23π+4πn
x=2π+4πn,x=−2π+4πn,x=23π+4πn,x=−23π+4πn
在 0≤x<2π范围内的解x=2π,x=23π,x=25π,x=27π,x=23π,x=211π,x=213π,x=215π,x=217π,x=219π
3π,2π,23π,35π,37π,25π,27π,311π,313π,23π,211π,317π,319π,213π,215π,323π,35π,217π,219π,329π
确定区间0<x<3π,3π<x<2π,2π<x<23π,23π<x<35π,35π<x<37π,37π<x<25π,25π<x<27π,27π<x<311π,311π<x<313π,313π<x<23π,23π<x<211π,211π<x<317π,317π<x<319π,319π<x<213π,213π<x<215π,215π<x<323π,323π<x<35π,35π<x<217π,217π<x<219π,219π<x<329π,329π<x<2π
总结如下表:2cos(x2)−1cos(x2)cos(x2)2cos(x2)−1x=0+++0<x<3π+++x=3π0+03π<x<2π−+−x=2π−0未定义2π<x<23π−−+x=23π−0未定义23π<x<35π−+−x=35π0+035π<x<37π+++x=37π0+037π<x<25π−+−x=25π−0未定义25π<x<27π−−+x=27π−0未定义27π<x<311π−+−x=311π0+0311π<x<313π+++x=313π0+0313π<x<23π−+−x=23π−0未定义23π<x<211π−−+x=211π−0未定义211π<x<317π−+−x=317π0+0317π<x<319π+++x=319π0+0319π<x<213π−+−x=213π−0未定义213π<x<215π−−+x=215π−0未定义215π<x<323π−+−x=323π0+0323π<x<35π+++x=35π0+035π<x<217π−+−x=217π−0未定义217π<x<219π−−+x=219π−0未定义219π<x<329π−+−x=329π0+0329π<x<2π−−+x=2π−−+
确定满足所需条件的区间:>0x=0or0<x<3πor2π<x<23πor35π<x<37πor25π<x<27πor311π<x<313πor23π<x<211πor317π<x<319πor213π<x<215πor323π<x<35πor217π<x<219πor329π<x<2πorx=2π
合并重叠的区间
0≤x<3πor2π<x<23πor35π<x<37πor25π<x<27πor311π<x<313πor23π<x<211πor317π<x<319πor213π<x<215πor323π<x<35πor217π<x<219πor329π<x<2πorx=2π
两个区间的并集是指存在于任一区间的数的集合
x=0or0<x<3π
0≤x<3π两个区间的并集是指存在于任一区间的数的集合
0≤x<3πor2π<x<23π
0≤x<3πor2π<x<23π两个区间的并集是指存在于任一区间的数的集合
0≤x<3πor2π<x<23πor35π<x<37π
0≤x<3πor2π<x<23πor35π<x<37π两个区间的并集是指存在于任一区间的数的集合
0≤x<3πor2π<x<23πor35π<x<37πor25π<x<27π
0≤x<3πor2π<x<23πor35π<x<37πor25π<x<27π两个区间的并集是指存在于任一区间的数的集合
0≤x<3πor2π<x<23πor35π<x<37πor25π<x<27πor311π<x<313π
0≤x<3πor2π<x<23πor35π<x<37πor25π<x<27πor311π<x<313π两个区间的并集是指存在于任一区间的数的集合
0≤x<3πor2π<x<23πor35π<x<37πor25π<x<27πor311π<x<313πor23π<x<211π
0≤x<3πor2π<x<23πor35π<x<37πor25π<x<27πor311π<x<313πor23π<x<211π两个区间的并集是指存在于任一区间的数的集合
0≤x<3πor2π<x<23πor35π<x<37πor25π<x<27πor311π<x<313πor23π<x<211πor317π<x<319π
0≤x<3πor2π<x<23πor35π<x<37πor25π<x<27πor311π<x<313πor23π<x<211πor317π<x<319π两个区间的并集是指存在于任一区间的数的集合
0≤x<3πor2π<x<23πor35π<x<37πor25π<x<27πor311π<x<313πor23π<x<211πor317π<x<319πor213π<x<215π
0≤x<3πor2π<x<23πor35π<x<37πor25π<x<27πor311π<x<313πor23π<x<211πor317π<x<319πor213π<x<215π两个区间的并集是指存在于任一区间的数的集合
0≤x<3πor2π<x<23πor35π<x<37πor25π<x<27πor311π<x<313πor23π<x<211πor317π<x<319πor213π<x<215πor323π<x<35π
0≤x<3πor2π<x<23πor35π<x<37πor25π<x<27πor311π<x<313πor23π<x<211πor317π<x<319πor213π<x<215πor323π<x<35π两个区间的并集是指存在于任一区间的数的集合
0≤x<3πor2π<x<23πor35π<x<37πor25π<x<27πor311π<x<313πor23π<x<211πor317π<x<319πor213π<x<215πor323π<x<35πor217π<x<219π
0≤x<3πor2π<x<23πor35π<x<37πor25π<x<27πor311π<x<313πor23π<x<211πor317π<x<319πor213π<x<215πor323π<x<35πor217π<x<219π两个区间的并集是指存在于任一区间的数的集合
0≤x<3πor2π<x<23πor35π<x<37πor25π<x<27πor311π<x<313πor23π<x<211πor317π<x<319πor213π<x<215πor323π<x<35πor217π<x<219πor329π<x<2π
0≤x<3πor2π<x<23πor35π<x<37πor25π<x<27πor311π<x<313πor23π<x<211πor317π<x<319πor213π<x<215πor323π<x<35πor217π<x<219πor329π<x<2π两个区间的并集是指存在于任一区间的数的集合
0≤x<3πor2π<x<23πor35π<x<37πor25π<x<27πor311π<x<313πor23π<x<211πor317π<x<319πor213π<x<215πor323π<x<35πor217π<x<219πor329π<x<2πorx=2π
0≤x<3πor2π<x<23πor35π<x<37πor25π<x<27πor311π<x<313πor23π<x<211πor317π<x<319πor213π<x<215πor323π<x<35πor217π<x<219πor329π<x≤2π0≤x<3πor2π<x<23πor35π<x<37πor25π<x<27πor311π<x<313πor23π<x<211πor317π<x<319πor213π<x<215πor323π<x<35πor217π<x<219πor329π<x≤2π
使用周期 2−sec(x2)2πn≤x<3π+2πnor2π+2πn<x<23π+2πnor35π+2πn<x<37π+2πnor25π+2πn<x<27π+2πnor311π+2πn<x<313π+2πnor23π+2πn<x<211π+2πnor317π+2πn<x<319π+2πnor213π+2πn<x<215π+2πnor323π+2πn<x<35π+2πnor217π+2πn<x<219π+2πnor329π+2πn<x≤2π+2πn