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n=(2tan^3(2θ)-1)^{1/2}

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解

n=(2tan3(2θ)−1)21​

解

θ=2arctan(32n2+1​​)​+2πk​
解答ステップ
n=(2tan3(2θ)−1)21​
辺を交換する(2tan3(2θ)−1)21​=n
両辺を2乗する:2tan3(2θ)−1=n2
(2tan3(2θ)−1)21​=n
((2tan3(2θ)−1)21​)2=n2
拡張 ((2tan3(2θ)−1)21​)2:2tan3(2θ)−1
((2tan3(2θ)−1)21​)2
指数の規則を適用する: (ab)c=abc=(2tan3(2θ)−1)21​⋅2
21​⋅2=1
21​⋅2
分数を乗じる: a⋅cb​=ca⋅b​=21⋅2​
共通因数を約分する:2=1
=2tan3(2θ)−1
2tan3(2θ)−1=n2
2tan3(2θ)−1=n2
解く 2tan3(2θ)−1=n2:tan(2θ)=32n2+1​​
2tan3(2θ)−1=n2
1を右側に移動します
2tan3(2θ)−1=n2
両辺に1を足す2tan3(2θ)−1+1=n2+1
簡素化2tan3(2θ)=n2+1
2tan3(2θ)=n2+1
以下で両辺を割る2
2tan3(2θ)=n2+1
以下で両辺を割る222tan3(2θ)​=2n2​+21​
簡素化
22tan3(2θ)​=2n2​+21​
簡素化 22tan3(2θ)​:tan3(2θ)
22tan3(2θ)​
数を割る:22​=1=tan3(2θ)
簡素化 2n2​+21​:2n2+1​
2n2​+21​
規則を適用 ca​±cb​=ca±b​=2n2+1​
tan3(2θ)=2n2+1​
tan3(2θ)=2n2+1​
tan3(2θ)=2n2+1​
xn=f(a) の場合, n は奇数, 解は x=nf(a)​
tan(2θ)=32n2+1​​
tan(2θ)=32n2+1​​
解を検算する:tan(2θ)=32n2+1​​{n≥0}
(2tan3(2θ)−1)21​=n に当てはめて解を確認する
equationに一致しないものを削除する。
以下を当てはめる: tan(2θ)=32n2+1​​:​2(32n2+1​​)3−1​21​=n⇒n≥0
​2(32n2+1​​)3−1​21​=n
両辺を2乗する:n2=n2
​2(32n2+1​​)3−1​21​=n
​​2(32n2+1​​)3−1​21​​2=n2
拡張 ​​2(32n2+1​​)3−1​21​​2:n2
​​2(32n2+1​​)3−1​21​​2
指数の規則を適用する: (ab)c=abc=​2(32n2+1​​)3−1​21​⋅2
21​⋅2=1
21​⋅2
分数を乗じる: a⋅cb​=ca⋅b​=21⋅2​
共通因数を約分する:2=1
=2(32n2+1​​)3−1
拡張 2(32n2+1​​)3−1:n2
2(32n2+1​​)3−1
2(32n2+1​​)3=n2+1
2(32n2+1​​)3
(32n2+1​​)3=2n2+1​
(32n2+1​​)3
指数の規則を適用する: (ab)c=abc=(2n2+1​)31​⋅3
31​⋅3=1
31​⋅3
分数を乗じる: a⋅cb​=ca⋅b​=31⋅3​
共通因数を約分する:3=1
=2n2+1​
=2⋅2n2+1​
分数を乗じる: a⋅cb​=ca⋅b​=2(n2+1)⋅2​
共通因数を約分する:2=n2+1
=n2+1−1
1−1=0=n2
=n2
n2=n2
n2=n2
両側は等しいすべてのnで真
解を検算する:n<0偽,n=0真,n>0真
​2(32n2+1​​)3−1​21​=n
領域区間と解区間を組み合わせる:すべてのnで真
関数区間を求める:n<0,n=0,n>0
​2(32n2+1​​)3−1​21​=n
偶数根の偏角ゼロを求める:
解く 232n2+1​​3−1=0:n=0
2(32n2+1​​)3−1=0
因数 2(32n2+1​​)3−1:(231​32n2+1​​−1)(232​(2n2+1​)32​+231​32n2+1​​+1)
2(32n2+1​​)3−1
2(32n2+1​​)3−1を書き換え (231​32n2+1​​)3−13
2(32n2+1​​)3−1
2を書き換え (231​)3=(231​)3(32n2+1​​)3−1
1を書き換え 13=(231​)3(32n2+1​​)3−13
指数の規則を適用する: ambm=(ab)m(231​)3(32n2+1​​)3=(231​32n2+1​​)3=(231​32n2+1​​)3−13
=(231​32n2+1​​)3−13
立方数の差の公式を適用する:x3−y3=(x−y)(x2+xy+y2)(231​32n2+1​​)3−13=(231​32n2+1​​−1)​(231​)2(32n2+1​​)2+231​32n2+1​​+1​=(231​32n2+1​​−1)​(231​)2(32n2+1​​)2+231​32n2+1​​+1​
改良=(231​32n2+1​​−1)​232​(32n2+1​​)2+231​32n2+1​​+1​
(32n2+1​​)2=2n2+1​32​
(32n2+1​​)2
指数の規則を適用する: (ab)c=abc=(2n2+1​)31​⋅2
31​⋅2=32​
31​⋅2
分数を乗じる: a⋅cb​=ca⋅b​=31⋅2​
数を乗じる:1⋅2=2=32​
=(2n2+1​)32​
=(231​32n2+1​​−1)(232​(2n2+1​)32​+231​32n2+1​​+1)
(231​32n2+1​​−1)(232​(2n2+1​)32​+231​32n2+1​​+1)=0
零因子の原則を使用:ab=0ならば a=0または b=0231​32n2+1​​−1=0or232​(2n2+1​)32​+231​32n2+1​​+1=0
解く 231​32n2+1​​−1=0:n=0
231​32n2+1​​−1=0
1を右側に移動します
231​32n2+1​​−1=0
両辺に1を足す231​32n2+1​​−1+1=0+1
簡素化231​32n2+1​​=1
231​32n2+1​​=1
以下で両辺を割る231​
231​32n2+1​​=1
以下で両辺を割る231​231​231​32n2+1​​​=231​1​
簡素化32n2+1​​=231​1​
32n2+1​​=231​1​
equationの両辺を以下の累乗にする:3:2n2+1​=21​
32n2+1​​=231​1​
(32n2+1​​)3=(231​1​)3
拡張 (32n2+1​​)3:2n2+1​
(32n2+1​​)3
指数の規則を適用する: (ab)c=abc=(2n2+1​)31​⋅3
31​⋅3=1
31​⋅3
分数を乗じる: a⋅cb​=ca⋅b​=31⋅3​
共通因数を約分する:3=1
=2n2+1​
拡張 (231​1​)3:21​
(231​1​)3
指数の規則を適用する: (ba​)c=bcac​=(231​)313​
(231​)3:2
指数の規則を適用する: (ab)c=abc=231​⋅3
31​⋅3=1
31​⋅3
分数を乗じる: a⋅cb​=ca⋅b​=31⋅3​
共通因数を約分する:3=1
=2
=213​
規則を適用 1a=113=1=21​
2n2+1​=21​
2n2+1​=21​
解く 2n2+1​=21​:n=0
2n2+1​=21​
以下で両辺を乗じる:2
2n2+1​=21​
以下で両辺を乗じる:222(n2+1)​=21⋅2​
簡素化
22(n2+1)​=21⋅2​
簡素化 22(n2+1)​:n2+1
22(n2+1)​
数を割る:22​=1=n2+1
簡素化 21⋅2​:1
21⋅2​
数を乗じる:1⋅2=2=22​
規則を適用 aa​=1=1
n2+1=1
n2+1=1
n2+1=1
1を右側に移動します
n2+1=1
両辺から1を引くn2+1−1=1−1
簡素化n2=0
n2=0
規則を適用 xn=0⇒x=0
n=0
n=0
解を検算する:n=0真
231​32n2+1​​−1=0 に当てはめて解を確認する
equationに一致しないものを削除する。
挿入 n=0:真
231​3202+1​​−1=0
231​3202+1​​−1=0
231​3202+1​​−1
規則を適用 0a=002=0=231​320+1​​−1
231​320+1​​=1
231​320+1​​
数を足す:0+1=1=231​321​​
指数の規則を適用する: ambm=(ab)m231​321​​=(2⋅21​)31​=(2⋅21​)31​
2⋅21​=1
2⋅21​
分数を乗じる: a⋅cb​=ca⋅b​=21⋅2​
共通因数を約分する:2=1
=131​
規則を適用 1a=1=1
=1−1
数を引く:1−1=0=0
0=0
真
解はn=0
解く 232​(2n2+1​)32​+231​32n2+1​​+1=0:以下の解はない: n∈R
232​(2n2+1​)32​+231​32n2+1​​+1=0
以下のべき指数プロパティを使用する:amn​=(ma​)n(2n2+1​)32​=(32n2+1​​)2232​(32n2+1​​)2+231​32n2+1​​+1=0
equationを以下で書き換える: 32n2+1​​=u232​u2+231​u+1=0
解く 232​u2+231​u+1=0:以下の解はない: u∈R
232​u2+231​u+1=0
判別式 232​u2+231​u+1=0:−3⋅232​
232​u2+231​u+1=0
形式の二次equation ax2+bx+c=0 では, 判別式は b2−4acにとって a=232​,b=231​,c=1:(231​)2−4⋅232​⋅1(231​)2−4⋅232​⋅1
拡張 (231​)2−4⋅232​⋅1:−3⋅232​
(231​)2−4⋅232​⋅1
(231​)2=232​
(231​)2
指数の規則を適用する: (ab)c=abc=231​⋅2
31​⋅2=32​
31​⋅2
分数を乗じる: a⋅cb​=ca⋅b​=31⋅2​
数を乗じる:1⋅2=2=32​
=232​
4⋅232​⋅1=4⋅232​
4⋅232​⋅1
数を乗じる:4⋅1=4=4⋅232​
=232​−4⋅232​
類似した元を足す:232​−4⋅232​=−3⋅232​=−3⋅232​
−3⋅232​
判別式は以下では負にできない: u∈R
解は以下の解はない:u∈R
以下の解はない:n∈R
n=0
解を検算する:n=0真
232n2+1​​3−1=0 に当てはめて解を確認する
equationに一致しないものを削除する。
挿入 n=0:真
2(3202+1​​)3−1=0
2(3202+1​​)3−1=0
2(3202+1​​)3−1
規則を適用 0a=002=0=2(320+1​​)3−1
2(320+1​​)3=1
2(320+1​​)3
(320+1​​)3=21​
(320+1​​)3
指数の規則を適用する: (ab)c=abc=(20+1​)31​⋅3
31​⋅3=1
31​⋅3
分数を乗じる: a⋅cb​=ca⋅b​=31⋅3​
共通因数を約分する:3=1
=20+1​
数を足す:0+1=1=21​
=2⋅21​
分数を乗じる: a⋅cb​=ca⋅b​=21⋅2​
共通因数を約分する:2=1
=1−1
数を引く:1−1=0=0
0=0
真
解はn=0
n=0
ゼロのまわりで区間を定義する: n<0,n=0,n>0
区間と領域を組み合わせるn<0,n=0,n>0
(232n2+1​​3−1)21​=n に当てはめて解を確認する
equationに一致しないものを削除する。
n<0 を当てはめる:(232n2+1​​3−1)21​=n⇒偽
解はn≥0
解はtan(2θ)=32n2+1​​{n≥0}
三角関数の逆数プロパティを適用する
tan(2θ)=32n2+1​​
以下の一般解 tan(2θ)=32n2+1​​tan(x)=a⇒x=arctan(a)+πk2θ=arctan(32n2+1​​)+πk
2θ=arctan(32n2+1​​)+πk
解く 2θ=arctan(32n2+1​​)+πk:θ=2arctan(32n2+1​​)​+2πk​
2θ=arctan(32n2+1​​)+πk
以下で両辺を割る2
2θ=arctan(32n2+1​​)+πk
以下で両辺を割る222θ​=2arctan(32n2+1​​)​+2πk​
簡素化θ=2arctan(32n2+1​​)​+2πk​
θ=2arctan(32n2+1​​)​+2πk​
θ=2arctan(32n2+1​​)​+2πk​

グラフ

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0=2sin(x+1)+10=2sin(x+1)+1tan(θ)*10=10tan(θ)⋅10=104cos(x)+tan(45)=0.64cos(x)+tan(45∘)=0.6sin(5x+8)=cos(9x-16)sin(5x+8)=cos(9x−16)cos(x)=(sqrt(125))/(sqrt(174))cos(x∘)=174​125​​
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