解答
1−4(cos(x)sin(2x))≥0
解答
x≤2arcsin(45−1)+4πnor3π+4πn≤x≤35π+4πnor2π−2arcsin(45−1)+4πn≤x≤2π+2arcsin(41+5)+4πnorx≥−2arcsin(41+5)+4π+4πn
+2
间隔符号
(−∞+4πn,2arcsin(45−1)+4πn]∪[3π+4πn,35π+4πn]∪[2π−2arcsin(45−1)+4πn,2π+2arcsin(41+5)+4πn]∪[−2arcsin(41+5)+4π+4πn,∞+4πn)十进制
x≤0.62831…+4πnor1.04719…+4πn≤x≤5.23598…+4πnor5.65486…+4πn≤x≤8.16814…+4πnorx≥10.68141…+4πn求解步骤
1−4cos(x)sin(2x)≥0
令:u=2x1−4cos(2u)sin(u)≥0
1−4cos(2u)sin(u)≥0:2πn≤u≤arcsin(45−1)+2πnor6π+2πn≤u≤65π+2πnorπ−arcsin(45−1)+2πn≤u≤π+arcsin(41+5)+2πnor−arcsin(41+5)+2π+2πn≤u<2π+2πn
1−4cos(2u)sin(u)≥0
利用以下特性: cos(2x)=1−2sin2(x)1−4(1−2sin2(u))sin(u)≥0
令:v=sin(u)1−4(1−2v2)v≥0
1−4(1−2v2)v≥0:−41+5≤v≤45−1orv≥21
1−4(1−2v2)v≥0
因式分解 1−4(1−2v2)v:(2v−1)(v−4−1+5)(v+41+5)
1−4(1−2v2)v
4(1−2v2)v=−4v(2v+1)(2v−1)
4(1−2v2)v
分解 −2v2+1:−(2v+1)(2v−1)
−2v2+1
因式分解出通项 −1=−(2v2−1)
分解 2v2−1:(2v+1)(2v−1)
2v2−1
将 2v2−1 改写为 (2v)2−12
2v2−1
使用根式运算法则: a=(a)22=(2)2=(2)2v2−1
将 1 改写为 12=(2)2v2−12
使用指数法则: ambm=(ab)m(2)2v2=(2v)2=(2v)2−12
=(2v)2−12
使用平方差公式: x2−y2=(x+y)(x−y)(2v)2−12=(2v+1)(2v−1)=(2v+1)(2v−1)
=−(2v+1)(2v−1)
=−4v(2v+1)(2v−1)
=1−(−4v(2v+1)(2v−1))
使用法则 −(−a)=a=1+4v(2v+1)(2v−1)
乘开 1+4v(2v+1)(2v−1):1+8v3−4v
1+4v(2v+1)(2v−1)
乘开 4v(2v+1)(2v−1):8v3−4v
乘开 (2v+1)(2v−1):2v2−1
(2v+1)(2v−1)
使用平方差公式: (a+b)(a−b)=a2−b2a=2v,b=1=(2v)2−12
化简 (2v)2−12:2v2−1
(2v)2−12
使用法则 1a=112=1=(2v)2−1
(2v)2=2v2
(2v)2
使用指数法则: (a⋅b)n=anbn=(2)2v2
(2)2:2
使用根式运算法则: a=a21=(221)2
使用指数法则: (ab)c=abc=221⋅2
21⋅2=1
21⋅2
分式相乘: a⋅cb=ca⋅b=21⋅2
约分:2=1
=2
=2v2
=2v2−1
=2v2−1
=4v(2v2−1)
乘开 4v(2v2−1):8v3−4v
4v(2v2−1)
使用分配律: a(b−c)=ab−aca=4v,b=2v2,c=1=4v⋅2v2−4v⋅1
=4⋅2v2v−4⋅1⋅v
化简 4⋅2v2v−4⋅1⋅v:8v3−4v
4⋅2v2v−4⋅1⋅v
4⋅2v2v=8v3
4⋅2v2v
数字相乘:4⋅2=8=8v2v
使用指数法则: ab⋅ac=ab+cv2v=v2+1=8v2+1
数字相加:2+1=3=8v3
4⋅1⋅v=4v
4⋅1⋅v
数字相乘:4⋅1=4=4v
=8v3−4v
=8v3−4v
=8v3−4v
=1+8v3−4v
=1+8v3−4v
分解 8v3−4v+1:(2v−1)(4v2+2v−1)
8v3−4v+1
使用有理根定理
a0=1,an=8
a0的除数:1,an的除数:1,2,4,8
因此,检验以下有理数:±1,2,4,81
21 是表达式的根,所以因式分解 2v−1
=(2v−1)2v−18v3−4v+12v−18v3−4v+1=4v2+2v−1
2v−18v3−4v+1
对 2v−18v3−4v+1做除法:2v−18v3−4v+1=4v2+2v−14v2−4v+1
将分子 8v3−4v+1 与除数 2v−1
的首项系数相除:2v8v3=4v2
商=4v2将 2v−1 乘以 4v2:8v3−4v2将 8v3−4v+1 减去 8v3−4v2 得到新的余数余数=4v2−4v+1
因此2v−18v3−4v+1=4v2+2v−14v2−4v+1
=4v2+2v−14v2−4v+1
对 2v−14v2−4v+1做除法:2v−14v2−4v+1=2v+2v−1−2v+1
将分子 4v2−4v+1 与除数 2v−1
的首项系数相除:2v4v2=2v
商=2v将 2v−1 乘以 2v:4v2−2v将 4v2−4v+1 减去 4v2−2v 得到新的余数余数=−2v+1
因此2v−14v2−4v+1=2v+2v−1−2v+1
=4v2+2v+2v−1−2v+1
对 2v−1−2v+1做除法:2v−1−2v+1=−1
将分子 −2v+1 与除数 2v−1
的首项系数相除:2v−2v=−1
商=−1将 2v−1 乘以 −1:−2v+1将 −2v+1 减去 −2v+1 得到新的余数余数=0
因此2v−1−2v+1=−1
=4v2+2v−1
=4v2+2v−1
=(2v−1)(4v2+2v−1)
=(2v−1)(4v2+2v−1)
因式分解 4v2+2v−1:(v−4−1+5)(v+41+5)
4v2+2v−1
ax2+bx+c形式的二次多项式,若根为 x1,x2,,可改写为 (x−x1)(x−x2)
4v2+2v−1=0:v=4−1+5,v=−41+5
4v2+2v−1=0
使用求根公式求解
4v2+2v−1=0
二次方程求根公式:
若 a=4,b=2,c=−1v1,2=2⋅4−2±22−4⋅4(−1)
v1,2=2⋅4−2±22−4⋅4(−1)
22−4⋅4(−1)=25
22−4⋅4(−1)
使用法则 −(−a)=a=22+4⋅4⋅1
数字相乘:4⋅4⋅1=16=22+16
22=4=4+16
数字相加:4+16=20=20
20质因数分解:22⋅5
20
20除以 220=10⋅2=2⋅10
10除以 210=5⋅2=2⋅2⋅5
2,5 都是质数,因此无法进一步因数分解=2⋅2⋅5
=22⋅5
=22⋅5
使用根式运算法则: nab=nanb=522
使用根式运算法则: nan=a22=2=25
v1,2=2⋅4−2±25
将解分隔开v1=2⋅4−2+25,v2=2⋅4−2−25
v=2⋅4−2+25:4−1+5
2⋅4−2+25
数字相乘:2⋅4=8=8−2+25
分解 −2+25:2(−1+5)
−2+25
改写为=−2⋅1+25
因式分解出通项 2=2(−1+5)
=82(−1+5)
约分:2=4−1+5
v=2⋅4−2−25:−41+5
2⋅4−2−25
数字相乘:2⋅4=8=8−2−25
分解 −2−25:−2(1+5)
−2−25
改写为=−2⋅1−25
因式分解出通项 2=−2(1+5)
=−82(1+5)
约分:2=−41+5
二次方程组的解是:v=4−1+5,v=−41+5
4v2+2v−1=(v−4−1+5)(v+41+5)
=(2v−1)(v−4−1+5)(v+41+5)
(2v−1)(v−4−1+5)(v+41+5)≥0
确定区间
确定 (2v−1)(v−4−1+5)(v+41+5) 符号
确定 2v−1符号
2v−1=0:v=21
2v−1=0
将 1到右边
2v−1=0
两边加上 12v−1+1=0+1
化简2v=1
2v=1
两边除以 2
2v=1
两边除以 222v=21
化简v=21
v=21
2v−1<0:v<21
2v−1<0
将 1到右边
2v−1<0
两边加上 12v−1+1<0+1
化简2v<1
2v<1
两边除以 2
2v<1
两边除以 222v<21
化简v<21
v<21
2v−1>0:v>21
2v−1>0
将 1到右边
2v−1>0
两边加上 12v−1+1>0+1
化简2v>1
2v>1
两边除以 2
2v>1
两边除以 222v>21
化简v>21
v>21
确定 v−4−1+5符号
v−4−1+5=0:v=45−1
v−4−1+5=0
将 4−1+5到右边
v−4−1+5=0
两边加上 4−1+5v−4−1+5+4−1+5=0+4−1+5
化简v=45−1
v=45−1
v−4−1+5<0:v<45−1
v−4−1+5<0
将 4−1+5到右边
v−4−1+5<0
两边加上 4−1+5v−4−1+5+4−1+5<0+4−1+5
化简v<45−1
v<45−1
v−4−1+5>0:v>45−1
v−4−1+5>0
将 4−1+5到右边
v−4−1+5>0
两边加上 4−1+5v−4−1+5+4−1+5>0+4−1+5
化简v>45−1
v>45−1
确定 v+41+5符号
v+41+5=0:v=−41+5
v+41+5=0
将 41+5到右边
v+41+5=0
两边减去 41+5v+41+5−41+5=0−41+5
化简v=−41+5
v=−41+5
v+41+5<0:v<−41+5
v+41+5<0
将 41+5到右边
v+41+5<0
两边减去 41+5v+41+5−41+5<0−41+5
化简v<−41+5
v<−41+5
v+41+5>0:v>−41+5
v+41+5>0
将 41+5到右边
v+41+5>0
两边减去 41+5v+41+5−41+5>0−41+5
化简v>−41+5
v>−41+5
总结如下表:2v−1v−4−1+5v+41+5(2v−1)(v−4−1+5)(v+41+5)v<−41+5−−−−v=−41+5−−00−41+5<v<45−1−−++v=45−1−0+045−1<v<21−++−v=210++0v>21++++
确定满足所需条件的区间:≥0v=−41+5or−41+5<v<45−1orv=45−1orv=21orv>21
合并重叠的区间
−41+5≤v≤45−1orv=21orv>21
两个区间的并集是指存在于任一区间的数的集合
v=−41+5or−41+5<v<45−1
−41+5≤v<45−1两个区间的并集是指存在于任一区间的数的集合
−41+5≤v<45−1orv=45−1
−41+5≤v≤45−1两个区间的并集是指存在于任一区间的数的集合
−41+5≤v≤45−1orv=21
−41+5≤v≤45−1orv=21两个区间的并集是指存在于任一区间的数的集合
−41+5≤v≤45−1orv=21orv>21
−41+5≤v≤45−1orv≥21−41+5≤v≤45−1orv≥21
−41+5≤v≤45−1orv≥21
−41+5≤v≤45−1orv≥21
v=sin(u)代回−41+5≤sin(u)≤45−1orsin(u)≥21
−41+5≤sin(u)≤45−1:2πn≤u≤arcsin(45−1)+2πnorπ−arcsin(45−1)+2πn≤u≤π+arcsin(41+5)+2πnor−arcsin(41+5)+2π+2πn≤u<2π+2πn
−41+5≤sin(u)≤45−1
若 a≤u≤b,则 a≤uandu≤b−41+5≤sin(u)andsin(u)≤45−1
−41+5≤sin(u):−arcsin(41+5)+2πn≤u≤π+arcsin(41+5)+2πn
−41+5≤sin(u)
交换两边sin(u)≥−41+5
对于 sin(x)≥a,若 −1<a<1,则 arcsin(a)+2πn≤x≤π−arcsin(a)+2πnarcsin(−41+5)+2πn≤u≤π−arcsin(−41+5)+2πn
化简 arcsin(−41+5):−arcsin(41+5)
arcsin(−41+5)
利用以下特性:arcsin(−x)=−arcsin(x)arcsin(−41+5)=−arcsin(41+5)=−arcsin(41+5)
化简 π−arcsin(−41+5):π+arcsin(41+5)
π−arcsin(−41+5)
利用以下特性:arcsin(−x)=−arcsin(x)arcsin(−41+5)=−arcsin(41+5)=π−(−arcsin(41+5))
使用法则 −(−a)=a=π+arcsin(41+5)
−arcsin(41+5)+2πn≤u≤π+arcsin(41+5)+2πn
sin(u)≤45−1:−π−arcsin(45−1)+2πn≤u≤arcsin(45−1)+2πn
sin(u)≤45−1
对于 sin(x)≤a,若 −1<a<1,则 −π−arcsin(a)+2πn≤x≤arcsin(a)+2πn−π−arcsin(45−1)+2πn≤u≤arcsin(45−1)+2πn
合并区间−arcsin(41+5)+2πn≤u≤π+arcsin(41+5)+2πnand−π−arcsin(45−1)+2πn≤u≤arcsin(45−1)+2πn
合并重叠的区间2πn≤u≤arcsin(45−1)+2πnorπ−arcsin(45−1)+2πn≤u≤π+arcsin(41+5)+2πnor−arcsin(41+5)+2π+2πn≤u<2π+2πn
sin(u)≥21:6π+2πn≤u≤65π+2πn
sin(u)≥21
对于 sin(x)≥a,若 −1<a<1,则 arcsin(a)+2πn≤x≤π−arcsin(a)+2πnarcsin(21)+2πn≤u≤π−arcsin(21)+2πn
化简 arcsin(21):6π
arcsin(21)
使用以下普通恒等式:arcsin(21)=6πx02122231arcsin(x)06π4π3π2πarcsin(x)0∘30∘45∘60∘90∘=6π
化简 π−arcsin(21):65π
π−arcsin(21)
使用以下普通恒等式:arcsin(21)=6πx02122231arcsin(x)06π4π3π2πarcsin(x)0∘30∘45∘60∘90∘=π−6π
化简
π−6π
将项转换为分式: π=6π6=6π6−6π
因为分母相等,所以合并分式: ca±cb=ca±b=6π6−π
同类项相加:6π−π=5π=65π
=65π
6π+2πn≤u≤65π+2πn
合并区间(2πn≤u≤arcsin(45−1)+2πnorπ−arcsin(45−1)+2πn≤u≤π+arcsin(41+5)+2πnor−arcsin(41+5)+2π+2πn≤u<2π+2πn)or6π+2πn≤u≤65π+2πn
合并重叠的区间2πn≤u≤arcsin(45−1)+2πnor6π+2πn≤u≤65π+2πnorπ−arcsin(45−1)+2πn≤u≤π+arcsin(41+5)+2πnor−arcsin(41+5)+2π+2πn≤u<2π+2πn
2πn≤u≤arcsin(45−1)+2πnor6π+2πn≤u≤65π+2πnorπ−arcsin(45−1)+2πn≤u≤π+arcsin(41+5)+2πnor−arcsin(41+5)+2π+2πn≤u<2π+2πn
2x=u代回2πn≤(2x)≤arcsin(45−1)+2πnor6π+2πn≤(2x)≤65π+2πnorπ−arcsin(45−1)+2πn≤(2x)≤π+arcsin(41+5)+2πnor−arcsin(41+5)+2π+2πn≤(2x)<2π+2πn
2πn≤(2x)≤arcsin(45−1)+2πnor6π+2πn≤(2x)≤65π+2πnorπ−arcsin(45−1)+2πn≤(2x)≤π+arcsin(41+5)+2πnor−arcsin(41+5)+2π+2πn≤(2x)<2π+2πn:x≤2arcsin(45−1)+4πnor3π+4πn≤x≤35π+4πnor2π−2arcsin(45−1)+4πn≤x≤2π+2arcsin(41+5)+4πnorx≥−2arcsin(41+5)+4π+4πn
2πn≤(2x)≤arcsin(45−1)+2πnor6π+2πn≤(2x)≤65π+2πnorπ−arcsin(45−1)+2πn≤(2x)≤π+arcsin(41+5)+2πnor−arcsin(41+5)+2π+2πn≤(2x)<2π+2πn
2πn≤2x≤arcsin(45−1)+2πn:x≤2arcsin(45−1)+4πn
2πn≤2x≤arcsin(45−1)+2πn
若 a≤u≤b,则 a≤uandu≤b2πn≤2xand2x≤arcsin(45−1)+2πn
2πn≤2x:x≥4πn
2πn≤2x
交换两边2x≥2πn
在两边乘以 2
2x≥2πn
在两边乘以 222x≥2⋅2πn
化简x≥4πn
x≥4πn
2x≤arcsin(45−1)+2πn:x≤2arcsin(45−1)+4πn
2x≤arcsin(45−1)+2πn
在两边乘以 2
2x≤arcsin(45−1)+2πn
在两边乘以 222x≤2arcsin(45−1)+2⋅2πn
化简
22x≤2arcsin(45−1)+2⋅2πn
化简 22x:x
22x
数字相除:22=1=x
化简 2arcsin(45−1)+2⋅2πn:2arcsin(45−1)+4πn
2arcsin(45−1)+2⋅2πn
数字相乘:2⋅2=4=2arcsin(45−1)+4πn
x≤2arcsin(45−1)+4πn
x≤2arcsin(45−1)+4πn
x≤2arcsin(45−1)+4πn
合并区间x≥4πnandx≤2arcsin(45−1)+4πn
合并重叠的区间x≤2arcsin(45−1)+4πn
6π+2πn≤2x≤65π+2πn:3π+4πn≤x≤35π+4πn
6π+2πn≤2x≤65π+2πn
若 a≤u≤b,则 a≤uandu≤b6π+2πn≤2xand2x≤65π+2πn
6π+2πn≤2x:x≥3π+4πn
6π+2πn≤2x
交换两边2x≥6π+2πn
在两边乘以 2
2x≥6π+2πn
在两边乘以 222x≥2⋅6π+2⋅2πn
化简
22x≥2⋅6π+2⋅2πn
化简 22x:x
22x
数字相除:22=1=x
化简 2⋅6π+2⋅2πn:3π+4πn
2⋅6π+2⋅2πn
2⋅6π=3π
2⋅6π
分式相乘: a⋅cb=ca⋅b=6π2
约分:2=3π
2⋅2πn=4πn
2⋅2πn
数字相乘:2⋅2=4=4πn
=3π+4πn
x≥3π+4πn
x≥3π+4πn
x≥3π+4πn
2x≤65π+2πn:x≤35π+4πn
2x≤65π+2πn
在两边乘以 2
2x≤65π+2πn
在两边乘以 222x≤2⋅65π+2⋅2πn
化简
22x≤2⋅65π+2⋅2πn
化简 22x:x
22x
数字相除:22=1=x
化简 2⋅65π+2⋅2πn:35π+4πn
2⋅65π+2⋅2πn
2⋅65π=35π
2⋅65π
分式相乘: a⋅cb=ca⋅b=65π2
数字相乘:5⋅2=10=610π
约分:2=35π
2⋅2πn=4πn
2⋅2πn
数字相乘:2⋅2=4=4πn
=35π+4πn
x≤35π+4πn
x≤35π+4πn
x≤35π+4πn
合并区间x≥3π+4πnandx≤35π+4πn
合并重叠的区间3π+4πn≤x≤35π+4πn
π−arcsin(45−1)+2πn≤2x≤π+arcsin(41+5)+2πn:2π−2arcsin(45−1)+4πn≤x≤2π+2arcsin(41+5)+4πn
π−arcsin(45−1)+2πn≤2x≤π+arcsin(41+5)+2πn
若 a≤u≤b,则 a≤uandu≤bπ−arcsin(45−1)+2πn≤2xand2x≤π+arcsin(41+5)+2πn
π−arcsin(45−1)+2πn≤2x:x≥2π−2arcsin(45−1)+4πn
π−arcsin(45−1)+2πn≤2x
交换两边2x≥π−arcsin(45−1)+2πn
在两边乘以 2
2x≥π−arcsin(45−1)+2πn
在两边乘以 222x≥2π−2arcsin(45−1)+2⋅2πn
化简
22x≥2π−2arcsin(45−1)+2⋅2πn
化简 22x:x
22x
数字相除:22=1=x
化简 2π−2arcsin(45−1)+2⋅2πn:2π−2arcsin(45−1)+4πn
2π−2arcsin(45−1)+2⋅2πn
数字相乘:2⋅2=4=2π−2arcsin(45−1)+4πn
x≥2π−2arcsin(45−1)+4πn
x≥2π−2arcsin(45−1)+4πn
x≥2π−2arcsin(45−1)+4πn
2x≤π+arcsin(41+5)+2πn:x≤2π+2arcsin(41+5)+4πn
2x≤π+arcsin(41+5)+2πn
在两边乘以 2
2x≤π+arcsin(41+5)+2πn
在两边乘以 222x≤2π+2arcsin(41+5)+2⋅2πn
化简
22x≤2π+2arcsin(41+5)+2⋅2πn
化简 22x:x
22x
数字相除:22=1=x
化简 2π+2arcsin(41+5)+2⋅2πn:2π+2arcsin(41+5)+4πn
2π+2arcsin(41+5)+2⋅2πn
数字相乘:2⋅2=4=2π+2arcsin(41+5)+4πn
x≤2π+2arcsin(41+5)+4πn
x≤2π+2arcsin(41+5)+4πn
x≤2π+2arcsin(41+5)+4πn
合并区间x≥2π−2arcsin(45−1)+4πnandx≤2π+2arcsin(41+5)+4πn
合并重叠的区间2π−2arcsin(45−1)+4πn≤x≤2π+2arcsin(41+5)+4πn
−arcsin(41+5)+2π+2πn≤2x<2π+2πn:x≥−2arcsin(41+5)+4π+4πn
−arcsin(41+5)+2π+2πn≤2x<2π+2πn
若 a≤u<b,则 a≤uandu<b−arcsin(41+5)+2π+2πn≤2xand2x<2π+2πn
−arcsin(41+5)+2π+2πn≤2x:x≥−2arcsin(41+5)+4π+4πn
−arcsin(41+5)+2π+2πn≤2x
交换两边2x≥−arcsin(41+5)+2π+2πn
在两边乘以 2
2x≥−arcsin(41+5)+2π+2πn
在两边乘以 222x≥−2arcsin(41+5)+2⋅2π+2⋅2πn
化简
22x≥−2arcsin(41+5)+2⋅2π+2⋅2πn
化简 22x:x
22x
数字相除:22=1=x
化简 −2arcsin(41+5)+2⋅2π+2⋅2πn:−2arcsin(41+5)+4π+4πn
−2arcsin(41+5)+2⋅2π+2⋅2πn
数字相乘:2⋅2=4=−2arcsin(41+5)+4π+4πn
x≥−2arcsin(41+5)+4π+4πn
x≥−2arcsin(41+5)+4π+4πn
x≥−2arcsin(41+5)+4π+4πn
2x<2π+2πn:x<4π+4πn
2x<2π+2πn
在两边乘以 2
2x<2π+2πn
在两边乘以 222x<2⋅2π+2⋅2πn
化简x<4π+4πn
x<4π+4πn
合并区间x≥−2arcsin(41+5)+4π+4πnandx<4π+4πn
合并重叠的区间x≥−2arcsin(41+5)+4π+4πn
合并区间x≤2arcsin(45−1)+4πnor3π+4πn≤x≤35π+4πnor2π−2arcsin(45−1)+4πn≤x≤2π+2arcsin(41+5)+4πnorx≥−2arcsin(41+5)+4π+4πn
x≤2arcsin(45−1)+4πnor3π+4πn≤x≤35π+4πnor2π−2arcsin(45−1)+4πn≤x≤2π+2arcsin(41+5)+4πnorx≥−2arcsin(41+5)+4π+4πn