解题
积分(反导数)计算器导数计算器代数计算器矩阵计算器更多的...
图表
线图指数图二次图正弦图更多的...
计算器
体质指数计算器复利计算器百分比计算器加速度计算器更多的...
几何
勾股定理计算器圆形面积计算器等腰三角形计算器三角形计算器更多的...
AI Chat
工具
笔记簿小组主题工作表练习验证
zs
English
Español
Português
Français
Deutsch
Italiano
Русский
中文(简体)
한국어
日本語
Tiếng Việt
עברית
العربية
受欢迎的 三角函数 >

(sec(x)+1)^2-tan(x)=0

  • 初等代数
  • 代数
  • 微积分入门
  • 微积分
  • 函数
  • 线性代数
  • 三角
  • 统计
  • 化学

解答

(sec(x)+1)2−tan(x)=0

解答

x=π+2πn,x=−1.97861…+2πn
+1
度数
x=180∘+360∘n,x=−113.36631…∘+360∘n
求解步骤
(sec(x)+1)2−tan(x)=0
两边加上 tan(x)sec2(x)+2sec(x)+1=tan(x)
两边进行平方(sec2(x)+2sec(x)+1)2=tan2(x)
两边减去 tan2(x)(sec2(x)+2sec(x)+1)2−tan2(x)=0
使用三角恒等式改写
(1+sec2(x)+2sec(x))2−tan2(x)
使用毕达哥拉斯恒等式: tan2(x)+1=sec2(x)tan2(x)=sec2(x)−1=(1+sec2(x)+2sec(x))2−(sec2(x)−1)
化简 (1+sec2(x)+2sec(x))2−(sec2(x)−1):sec4(x)+4sec3(x)+5sec2(x)+4sec(x)+2
(1+sec2(x)+2sec(x))2−(sec2(x)−1)
(1+sec2(x)+2sec(x))2=(1+sec2(x)+2sec(x))(1+sec2(x)+2sec(x))=(sec2(x)+2sec(x)+1)(sec2(x)+2sec(x)+1)−(sec2(x)−1)
乘开 (1+sec2(x)+2sec(x))(1+sec2(x)+2sec(x)):6sec2(x)+4sec(x)+sec4(x)+4sec3(x)+1
(1+sec2(x)+2sec(x))(1+sec2(x)+2sec(x))
打开括号=1⋅1+1⋅sec2(x)+1⋅2sec(x)+sec2(x)⋅1+sec2(x)sec2(x)+sec2(x)⋅2sec(x)+2sec(x)⋅1+2sec(x)sec2(x)+2sec(x)⋅2sec(x)
=1⋅1+1⋅sec2(x)+1⋅2sec(x)+1⋅sec2(x)+sec2(x)sec2(x)+2sec2(x)sec(x)+2⋅1⋅sec(x)+2sec2(x)sec(x)+2⋅2sec(x)sec(x)
化简 1⋅1+1⋅sec2(x)+1⋅2sec(x)+1⋅sec2(x)+sec2(x)sec2(x)+2sec2(x)sec(x)+2⋅1⋅sec(x)+2sec2(x)sec(x)+2⋅2sec(x)sec(x):6sec2(x)+4sec(x)+sec4(x)+4sec3(x)+1
1⋅1+1⋅sec2(x)+1⋅2sec(x)+1⋅sec2(x)+sec2(x)sec2(x)+2sec2(x)sec(x)+2⋅1⋅sec(x)+2sec2(x)sec(x)+2⋅2sec(x)sec(x)
对同类项分组=1⋅sec2(x)+1⋅2sec(x)+1⋅sec2(x)+sec2(x)sec2(x)+2sec2(x)sec(x)+2⋅1⋅sec(x)+2sec2(x)sec(x)+2⋅2sec(x)sec(x)+1⋅1
同类项相加:2sec2(x)sec(x)+2sec2(x)sec(x)=4sec2(x)sec(x)=1⋅sec2(x)+1⋅2sec(x)+1⋅sec2(x)+sec2(x)sec2(x)+4sec2(x)sec(x)+2⋅1⋅sec(x)+2⋅2sec(x)sec(x)+1⋅1
同类项相加:1⋅sec2(x)+1⋅sec2(x)=2sec2(x)=2sec2(x)+1⋅2sec(x)+sec2(x)sec2(x)+4sec2(x)sec(x)+2⋅1⋅sec(x)+2⋅2sec(x)sec(x)+1⋅1
同类项相加:1⋅2sec(x)+2⋅1⋅sec(x)=2⋅2⋅1⋅sec(x)=2sec2(x)+2⋅2⋅1⋅sec(x)+sec2(x)sec2(x)+4sec2(x)sec(x)+2⋅2sec(x)sec(x)+1⋅1
2⋅2⋅1⋅sec(x)=4sec(x)
2⋅2⋅1⋅sec(x)
数字相乘:2⋅2⋅1=4=4sec(x)
sec2(x)sec2(x)=sec4(x)
sec2(x)sec2(x)
使用指数法则: ab⋅ac=ab+csec2(x)sec2(x)=sec2+2(x)=sec2+2(x)
数字相加:2+2=4=sec4(x)
4sec2(x)sec(x)=4sec3(x)
4sec2(x)sec(x)
使用指数法则: ab⋅ac=ab+csec2(x)sec(x)=sec2+1(x)=4sec2+1(x)
数字相加:2+1=3=4sec3(x)
2⋅2sec(x)sec(x)=4sec2(x)
2⋅2sec(x)sec(x)
数字相乘:2⋅2=4=4sec(x)sec(x)
使用指数法则: ab⋅ac=ab+csec(x)sec(x)=sec1+1(x)=4sec1+1(x)
数字相加:1+1=2=4sec2(x)
1⋅1=1
1⋅1
数字相乘:1⋅1=1=1
=2sec2(x)+4sec(x)+sec4(x)+4sec3(x)+4sec2(x)+1
同类项相加:2sec2(x)+4sec2(x)=6sec2(x)=6sec2(x)+4sec(x)+sec4(x)+4sec3(x)+1
=6sec2(x)+4sec(x)+sec4(x)+4sec3(x)+1
=6sec2(x)+4sec(x)+sec4(x)+4sec3(x)+1−(sec2(x)−1)
−(sec2(x)−1):−sec2(x)+1
−(sec2(x)−1)
打开括号=−(sec2(x))−(−1)
使用加减运算法则−(−a)=a,−(a)=−a=−sec2(x)+1
=6sec2(x)+4sec(x)+sec4(x)+4sec3(x)+1−sec2(x)+1
化简 6sec2(x)+4sec(x)+sec4(x)+4sec3(x)+1−sec2(x)+1:sec4(x)+4sec3(x)+5sec2(x)+4sec(x)+2
6sec2(x)+4sec(x)+sec4(x)+4sec3(x)+1−sec2(x)+1
对同类项分组=6sec2(x)+4sec(x)+sec4(x)+4sec3(x)−sec2(x)+1+1
同类项相加:6sec2(x)−sec2(x)=5sec2(x)=5sec2(x)+4sec(x)+sec4(x)+4sec3(x)+1+1
数字相加:1+1=2=sec4(x)+4sec3(x)+5sec2(x)+4sec(x)+2
=sec4(x)+4sec3(x)+5sec2(x)+4sec(x)+2
=sec4(x)+4sec3(x)+5sec2(x)+4sec(x)+2
2+sec4(x)+4sec(x)+4sec3(x)+5sec2(x)=0
用替代法求解
2+sec4(x)+4sec(x)+4sec3(x)+5sec2(x)=0
令:sec(x)=u2+u4+4u+4u3+5u2=0
2+u4+4u+4u3+5u2=0:u=−1,u≈−2.52137…
2+u4+4u+4u3+5u2=0
改写成标准形式 an​xn+…+a1​x+a0​=0u4+4u3+5u2+4u+2=0
因式分解 u4+4u3+5u2+4u+2:(u+1)(u3+3u2+2u+2)
u4+4u3+5u2+4u+2
使用有理根定理
a0​=2,an​=1
a0​的除数:1,2,an​的除数:1
因此,检验以下有理数:±11,2​
−11​ 是表达式的根,所以因式分解 u+1
=(u+1)u+1u4+4u3+5u2+4u+2​
u+1u4+4u3+5u2+4u+2​=u3+3u2+2u+2
u+1u4+4u3+5u2+4u+2​
对 u+1u4+4u3+5u2+4u+2​做除法:u+1u4+4u3+5u2+4u+2​=u3+u+13u3+5u2+4u+2​
将分子 u4+4u3+5u2+4u+2 与除数 u+1
的首项系数相除:uu4​=u3
商=u3
将 u+1 乘以 u3:u4+u3将 u4+4u3+5u2+4u+2 减去 u4+u3 得到新的余数余数=3u3+5u2+4u+2
因此u+1u4+4u3+5u2+4u+2​=u3+u+13u3+5u2+4u+2​
=u3+u+13u3+5u2+4u+2​
对 u+13u3+5u2+4u+2​做除法:u+13u3+5u2+4u+2​=3u2+u+12u2+4u+2​
将分子 3u3+5u2+4u+2 与除数 u+1
的首项系数相除:u3u3​=3u2
商=3u2
将 u+1 乘以 3u2:3u3+3u2将 3u3+5u2+4u+2 减去 3u3+3u2 得到新的余数余数=2u2+4u+2
因此u+13u3+5u2+4u+2​=3u2+u+12u2+4u+2​
=u3+3u2+u+12u2+4u+2​
对 u+12u2+4u+2​做除法:u+12u2+4u+2​=2u+u+12u+2​
将分子 2u2+4u+2 与除数 u+1
的首项系数相除:u2u2​=2u
商=2u
将 u+1 乘以 2u:2u2+2u将 2u2+4u+2 减去 2u2+2u 得到新的余数余数=2u+2
因此u+12u2+4u+2​=2u+u+12u+2​
=u3+3u2+2u+u+12u+2​
对 u+12u+2​做除法:u+12u+2​=2
将分子 2u+2 与除数 u+1
的首项系数相除:u2u​=2
商=2
将 u+1 乘以 2:2u+2将 2u+2 减去 2u+2 得到新的余数余数=0
因此u+12u+2​=2
=u3+3u2+2u+2
=(u+1)(u3+3u2+2u+2)
(u+1)(u3+3u2+2u+2)=0
使用零因数法则: If ab=0then a=0or b=0u+1=0oru3+3u2+2u+2=0
解 u+1=0:u=−1
u+1=0
将 1到右边
u+1=0
两边减去 1u+1−1=0−1
化简u=−1
u=−1
解 u3+3u2+2u+2=0:u≈−2.52137…
u3+3u2+2u+2=0
使用牛顿-拉弗森方法找到 u3+3u2+2u+2=0 的一个解:u≈−2.52137…
u3+3u2+2u+2=0
牛顿-拉弗森近似法定义
f(u)=u3+3u2+2u+2
找到 f′(u):3u2+6u+2
dud​(u3+3u2+2u+2)
使用微分加减法定则: (f±g)′=f′±g′=dud​(u3)+dud​(3u2)+dud​(2u)+dud​(2)
dud​(u3)=3u2
dud​(u3)
使用幂法则: dxd​(xa)=a⋅xa−1=3u3−1
化简=3u2
dud​(3u2)=6u
dud​(3u2)
将常数提出: (a⋅f)′=a⋅f′=3dud​(u2)
使用幂法则: dxd​(xa)=a⋅xa−1=3⋅2u2−1
化简=6u
dud​(2u)=2
dud​(2u)
将常数提出: (a⋅f)′=a⋅f′=2dudu​
使用常见微分定则: dudu​=1=2⋅1
化简=2
dud​(2)=0
dud​(2)
常数微分: dxd​(a)=0=0
=3u2+6u+2+0
化简=3u2+6u+2
令 u0​=−2计算 un+1​ 至 Δun+1​<0.000001
u1​=−3:Δu1​=1
f(u0​)=(−2)3+3(−2)2+2(−2)+2=2f′(u0​)=3(−2)2+6(−2)+2=2u1​=−3
Δu1​=∣−3−(−2)∣=1Δu1​=1
u2​=−2.63636…:Δu2​=0.36363…
f(u1​)=(−3)3+3(−3)2+2(−3)+2=−4f′(u1​)=3(−3)2+6(−3)+2=11u2​=−2.63636…
Δu2​=∣−2.63636…−(−3)∣=0.36363…Δu2​=0.36363…
u3​=−2.53039…:Δu3​=0.10597…
f(u2​)=(−2.63636…)3+3(−2.63636…)2+2(−2.63636…)+2=−0.74530…f′(u2​)=3(−2.63636…)2+6(−2.63636…)+2=7.03305…u3​=−2.53039…
Δu3​=∣−2.53039…−(−2.63636…)∣=0.10597…Δu3​=0.10597…
u4​=−2.52144…:Δu4​=0.00895…
f(u3​)=(−2.53039…)3+3(−2.53039…)2+2(−2.53039…)+2=−0.05393…f′(u3​)=3(−2.53039…)2+6(−2.53039…)+2=6.02629…u4​=−2.52144…
Δu4​=∣−2.52144…−(−2.53039…)∣=0.00895…Δu4​=0.00895…
u5​=−2.52137…:Δu5​=0.00006…
f(u4​)=(−2.52144…)3+3(−2.52144…)2+2(−2.52144…)+2=−0.00036…f′(u4​)=3(−2.52144…)2+6(−2.52144…)+2=5.94435…u5​=−2.52137…
Δu5​=∣−2.52137…−(−2.52144…)∣=0.00006…Δu5​=0.00006…
u6​=−2.52137…:Δu6​=2.92858E−9
f(u5​)=(−2.52137…)3+3(−2.52137…)2+2(−2.52137…)+2=−1.74069E−8f′(u5​)=3(−2.52137…)2+6(−2.52137…)+2=5.94378…u6​=−2.52137…
Δu6​=∣−2.52137…−(−2.52137…)∣=2.92858E−9Δu6​=2.92858E−9
u≈−2.52137…
使用长除法 Equation0:u+2.52137…u3+3u2+2u+2​=u2+0.47862…u+0.79321…
u2+0.47862…u+0.79321…≈0
使用牛顿-拉弗森方法找到 u2+0.47862…u+0.79321…=0 的一个解:u∈R无解
u2+0.47862…u+0.79321…=0
牛顿-拉弗森近似法定义
f(u)=u2+0.47862…u+0.79321…
找到 f′(u):2u+0.47862…
dud​(u2+0.47862…u+0.79321…)
使用微分加减法定则: (f±g)′=f′±g′=dud​(u2)+dud​(0.47862…u)+dud​(0.79321…)
dud​(u2)=2u
dud​(u2)
使用幂法则: dxd​(xa)=a⋅xa−1=2u2−1
化简=2u
dud​(0.47862…u)=0.47862…
dud​(0.47862…u)
将常数提出: (a⋅f)′=a⋅f′=0.47862…dudu​
使用常见微分定则: dudu​=1=0.47862…⋅1
化简=0.47862…
dud​(0.79321…)=0
dud​(0.79321…)
常数微分: dxd​(a)=0=0
=2u+0.47862…+0
化简=2u+0.47862…
令 u0​=−2计算 un+1​ 至 Δun+1​<0.000001
u1​=−0.91066…:Δu1​=1.08933…
f(u0​)=(−2)2+0.47862…(−2)+0.79321…=3.83597…f′(u0​)=2(−2)+0.47862…=−3.52137…u1​=−0.91066…
Δu1​=∣−0.91066…−(−2)∣=1.08933…Δu1​=1.08933…
u2​=−0.02687…:Δu2​=0.88378…
f(u1​)=(−0.91066…)2+0.47862…(−0.91066…)+0.79321…=1.18665…f′(u1​)=2(−0.91066…)+0.47862…=−1.34270…u2​=−0.02687…
Δu2​=∣−0.02687…−(−0.91066…)∣=0.88378…Δu2​=0.88378…
u3​=−1.86527…:Δu3​=1.83839…
f(u2​)=(−0.02687…)2+0.47862…(−0.02687…)+0.79321…=0.78107…f′(u2​)=2(−0.02687…)+0.47862…=0.42486…u3​=−1.86527…
Δu3​=∣−1.86527…−(−0.02687…)∣=1.83839…Δu3​=1.83839…
u4​=−0.82598…:Δu4​=1.03929…
f(u3​)=(−1.86527…)2+0.47862…(−1.86527…)+0.79321…=3.37970…f′(u3​)=2(−1.86527…)+0.47862…=−3.25192…u4​=−0.82598…
Δu4​=∣−0.82598…−(−1.86527…)∣=1.03929…Δu4​=1.03929…
u5​=0.09457…:Δu5​=0.92055…
f(u4​)=(−0.82598…)2+0.47862…(−0.82598…)+0.79321…=1.08013…f′(u4​)=2(−0.82598…)+0.47862…=−1.17334…u5​=0.09457…
Δu5​=∣0.09457…−(−0.82598…)∣=0.92055…Δu5​=0.92055…
u6​=−1.17445…:Δu6​=1.26903…
f(u5​)=0.09457…2+0.47862…⋅0.09457…+0.79321…=0.84742…f′(u5​)=2⋅0.09457…+0.47862…=0.66777…u6​=−1.17445…
Δu6​=∣−1.17445…−0.09457…∣=1.26903…Δu6​=1.26903…
u7​=−0.31338…:Δu7​=0.86106…
f(u6​)=(−1.17445…)2+0.47862…(−1.17445…)+0.79321…=1.61044…f′(u6​)=2(−1.17445…)+0.47862…=−1.87029…u7​=−0.31338…
Δu7​=∣−0.31338…−(−1.17445…)∣=0.86106…Δu7​=0.86106…
u8​=4.69091…:Δu8​=5.00430…
f(u7​)=(−0.31338…)2+0.47862…(−0.31338…)+0.79321…=0.74143…f′(u7​)=2(−0.31338…)+0.47862…=−0.14815…u8​=4.69091…
Δu8​=∣4.69091…−(−0.31338…)∣=5.00430…Δu8​=5.00430…
u9​=2.15116…:Δu9​=2.53974…
f(u8​)=4.69091…2+0.47862…⋅4.69091…+0.79321…=25.04307…f′(u8​)=2⋅4.69091…+0.47862…=9.86045…u9​=2.15116…
Δu9​=∣2.15116…−4.69091…∣=2.53974…Δu9​=2.53974…
u10​=0.80199…:Δu10​=1.34917…
f(u9​)=2.15116…2+0.47862…⋅2.15116…+0.79321…=6.45032…f′(u9​)=2⋅2.15116…+0.47862…=4.78095…u10​=0.80199…
Δu10​=∣0.80199…−2.15116…∣=1.34917…Δu10​=1.34917…
u11​=−0.07203…:Δu11​=0.87402…
f(u10​)=0.80199…2+0.47862…⋅0.80199…+0.79321…=1.82026…f′(u10​)=2⋅0.80199…+0.47862…=2.08261…u11​=−0.07203…
Δu11​=∣−0.07203…−0.80199…∣=0.87402…Δu11​=0.87402…
u12​=−2.35547…:Δu12​=2.28344…
f(u11​)=(−0.07203…)2+0.47862…(−0.07203…)+0.79321…=0.76392…f′(u11​)=2(−0.07203…)+0.47862…=0.33455…u12​=−2.35547…
Δu12​=∣−2.35547…−(−0.07203…)∣=2.28344…Δu12​=2.28344…
无法得出解
解是u≈−2.52137…
解为u=−1,u≈−2.52137…
u=sec(x)代回sec(x)=−1,sec(x)≈−2.52137…
sec(x)=−1,sec(x)≈−2.52137…
sec(x)=−1:x=π+2πn
sec(x)=−1
sec(x)=−1的通解
sec(x) 周期表(周期为 2πn):
x06π​4π​3π​2π​32π​43π​65π​​sec(x)1323​​2​2Undefined−2−2​−323​​​xπ67π​45π​34π​23π​35π​47π​611π​​sec(x)−1−323​​−2​−2Undefined22​323​​​​
x=π+2πn
x=π+2πn
sec(x)=−2.52137…:x=arcsec(−2.52137…)+2πn,x=−arcsec(−2.52137…)+2πn
sec(x)=−2.52137…
使用反三角函数性质
sec(x)=−2.52137…
sec(x)=−2.52137…的通解sec(x)=−a⇒x=arcsec(−a)+2πn,x=−arcsec(−a)+2πnx=arcsec(−2.52137…)+2πn,x=−arcsec(−2.52137…)+2πn
x=arcsec(−2.52137…)+2πn,x=−arcsec(−2.52137…)+2πn
合并所有解x=π+2πn,x=arcsec(−2.52137…)+2πn,x=−arcsec(−2.52137…)+2πn
将解代入原方程进行验证
将它们代入 (sec(x)+1)2−tan(x)=0检验解是否符合
去除与方程不符的解。
检验 π+2πn的解:真
π+2πn
代入 n=1π+2π1
对于 (sec(x)+1)2−tan(x)=0代入x=π+2π1(sec(π+2π1)+1)2−tan(π+2π1)=0
整理后得0=0
⇒真
检验 arcsec(−2.52137…)+2πn的解:假
arcsec(−2.52137…)+2πn
代入 n=1arcsec(−2.52137…)+2π1
对于 (sec(x)+1)2−tan(x)=0代入x=arcsec(−2.52137…)+2π1(sec(arcsec(−2.52137…)+2π1)+1)2−tan(arcsec(−2.52137…)+2π1)=0
整理后得4.62919…=0
⇒假
检验 −arcsec(−2.52137…)+2πn的解:真
−arcsec(−2.52137…)+2πn
代入 n=1−arcsec(−2.52137…)+2π1
对于 (sec(x)+1)2−tan(x)=0代入x=−arcsec(−2.52137…)+2π1(sec(−arcsec(−2.52137…)+2π1)+1)2−tan(−arcsec(−2.52137…)+2π1)=0
整理后得0=0
⇒真
x=π+2πn,x=−arcsec(−2.52137…)+2πn
以小数形式表示解x=π+2πn,x=−1.97861…+2πn

作图

Sorry, your browser does not support this application
查看交互式图形

流行的例子

cos(A)= 8/17cos(A)=178​sec(θ)= 6/(-5),sec(-θ)sec(θ)=−56​,sec(−θ)cos(piz)=0cos(πz)=0sin(x)*cos(x)-3cos(x)=0sin(x)⋅cos(x)−3cos(x)=09.8*sin(α)-0.2*9.8*cos(α)=0.479.8⋅sin(α)−0.2⋅9.8⋅cos(α)=0.47
学习工具人工智能数学求解器AI Chat工作表练习主题计算器作图计算器几何计算器验证解决方案
应用Symbolab 应用程序 (Android)作图计算器 (Android)练习 (Android)Symbolab 应用程序 (iOS)作图计算器 (iOS)练习 (iOS)Chrome 扩展程序
公司关于 Symbolab日志帮助
合法的隐私权Service TermsCookie 政策Cookie 设置请勿出售或分享我的个人信息版权、社区准则、DSA 和其他法律资源Learneo 法律中心
社交媒体
Symbolab, a Learneo, Inc. business
© Learneo, Inc. 2024