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

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

Menjawab:

Solusi perkiraan kami adalah:

# 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 sulit.

Mari kita mulai dengan mengatur # y = x / 3 # begitu # x = 3t # dan mengganti. Lalu kita bisa menggunakan rumus sudut tiga:

# 2 sin (3y) = cos y #

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

Mari kita mulai jadi kita menulis semuanya # sin ^ 2 y #. Ini kemungkinan akan menghasilkan akar asing.

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

Membiarkan # s = sin ^ 2 y #. Sinus kuadrat disebut menyebar dalam Rasional Trigonometri.

# 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 nyata, kandidat untuk sinus kuadrat # 3x. # Kita bisa menggunakan rumus kubik, tetapi itu hanya akan menyebabkan beberapa akar pangkat tiga dari bilangan kompleks yang tidak terlalu membantu. Mari kita ambil solusi numerik:

# s 0.66035 atau s 0.029196 atau s 0.81045 #

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

Mari kita bekerja dalam derajat. Solusi perkiraan potensial kami adalah:

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

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

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

Mari kita lihat apakah ada yang berhasil. Membiarkan #e (x) = 2 sin x - cos (x / 3) #

#e (163.058 ^ circ) kira-kira 0,00001 quad # itu solusinya.

#e (-163.058 ^ circ) kira-kira -1,17 quad # bukan solusi.

Jelas paling banyak satu #sore# pasangan akan bekerja.

Sepuluh lagi untuk pergi.

#e (703.058 ^ sekitar) kira-kira 0,00001 quad sqrt #

#e (-703.058 ^ circ) quad # nggak

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

#e (-29.5149 ^ circ) quad # nggak

#e (569.51 ^ circ) kira-kira 10 ^ {- 4} quad sqrt #

#e (-569.51 ^ circ) quad # nggak

#e (192.573 ^ circ) sekitar -.87 quad # nggak

#e (-192.573 ^ sekitar) kira-kira 0,00001 quad sqrt #

#e (732.573 ^ circ) sekitar -.87 quad # nggak

#e (-732.573 ^ sekitar) kira-kira 0,00001 quad sqrt #

Arcsin hadir dengan a # + 360 ^ circ k #, dan faktor tiga membuatnya # 1080 ^ circ k. #

OK, solusi perkiraan kami adalah:

# 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 #.