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arccos(x)+arccos(2x)=arccos(1/2)

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解

arccos(x)+arccos(2x)=arccos(21​)

解

x=21​
解答ステップ
arccos(x)+arccos(2x)=arccos(21​)
a=b⇒cos(a)=cos(b)cos(arccos(x)+arccos(2x))=cos(arccos(21​))
次の恒等を使用する: cos(s+t)=cos(s)cos(t)−sin(s)sin(t)cos(arccos(x))cos(arccos(2x))−sin(arccos(x))sin(arccos(2x))=cos(arccos(21​))
次の恒等式を使用する:cos(arccos(x))=x
次の恒等式を使用する:cos(arccos(x))=x
次の恒等式を使用する:sin(arccos(x))=1−x2​
次の恒等式を使用する:sin(arccos(x))=1−x2​
x⋅2x−1−x2​1−(2x)2​=21​
解く x2x−1−x2​1−(2x)2​=21​:x=21​,x=−21​
x⋅2x−1−x2​1−(2x)2​=21​
以下で両辺を乗じる:2x⋅2x⋅2−1−x2​1−(2x)2​⋅2=21​⋅2
簡素化4x2−21−x2​1−(2x)2​=1
平方根を削除する
4x2−21−x2​1−(2x)2​=1
両辺から4x2を引く4x2−21−x2​1−(2x)2​−4x2=1−4x2
簡素化−21−x2​1−(2x)2​=1−4x2
両辺を2乗する:4−20x2+16x4=1−8x2+16x4
4x2−21−x2​1−(2x)2​=1
(−21−x2​1−(2x)2​)2=(1−4x2)2
拡張 (−21−x2​1−(2x)2​)2:4−20x2+16x4
(−21−x2​1−(2x)2​)2
指数の規則を適用する: n が偶数であれば (−a)n=an(−21−x2​1−(2x)2​)2=(21−x2​1−(2x)2​)2=(21−x2​1−(2x)2​)2
指数の規則を適用する: (a⋅b)n=anbn=22(1−x2​)2(1−(2x)2​)2
(1−x2​)2:1−x2
累乗根の規則を適用する: a​=a21​=((1−x2)21​)2
指数の規則を適用する: (ab)c=abc=(1−x2)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
=1−x2
=22(1−x2)(1−(2x)2​)2
(1−(2x)2​)2:1−(2x)2
累乗根の規則を適用する: a​=a21​=((1−(2x)2)21​)2
指数の規則を適用する: (ab)c=abc=(1−(2x)2)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
=1−(2x)2
=22(1−x2)(1−(2x)2)
22=4=4(1−x2)(1−(2x)2)
拡張 4(1−x2)(1−(2x)2):4−20x2+16x4
4(1−x2)(1−(2x)2)
指数の規則を適用する: (a⋅b)n=anbn=4(−x2+1)(−22x2+1)
22=4=4(−x2+1)(−4x2+1)
拡張 (1−x2)(1−4x2):1−5x2+4x4
(1−x2)(1−4x2)
FOIL メソッドを適用する: (a+b)(c+d)=ac+ad+bc+bda=1,b=−x2,c=1,d=−4x2=1⋅1+1⋅(−4x2)+(−x2)⋅1+(−x2)(−4x2)
マイナス・プラスの規則を適用する+(−a)=−a,(−a)(−b)=ab=1⋅1−1⋅4x2−1⋅x2+4x2x2
簡素化 1⋅1−1⋅4x2−1⋅x2+4x2x2:1−5x2+4x4
1⋅1−1⋅4x2−1⋅x2+4x2x2
1⋅1=1
1⋅1
数を乗じる:1⋅1=1=1
1⋅4x2=4x2
1⋅4x2
数を乗じる:1⋅4=4=4x2
1⋅x2=x2
1⋅x2
乗算:1⋅x2=x2=x2
4x2x2=4x4
4x2x2
指数の規則を適用する: ab⋅ac=ab+cx2x2=x2+2=4x2+2
数を足す:2+2=4=4x4
=1−4x2−x2+4x4
類似した元を足す:−4x2−x2=−5x2=1−5x2+4x4
=1−5x2+4x4
=4(1−5x2+4x4)
拡張 4(1−5x2+4x4):4−20x2+16x4
4(1−5x2+4x4)
括弧を分配する=4⋅1+4(−5x2)+4⋅4x4
マイナス・プラスの規則を適用する+(−a)=−a=4⋅1−4⋅5x2+4⋅4x4
簡素化 4⋅1−4⋅5x2+4⋅4x4:4−20x2+16x4
4⋅1−4⋅5x2+4⋅4x4
数を乗じる:4⋅1=4=4−4⋅5x2+4⋅4x4
数を乗じる:4⋅5=20=4−20x2+4⋅4x4
数を乗じる:4⋅4=16=4−20x2+16x4
=4−20x2+16x4
=4−20x2+16x4
=4−20x2+16x4
拡張 (1−4x2)2:1−8x2+16x4
(1−4x2)2
完全平方式を適用する: (a−b)2=a2−2ab+b2a=1,b=4x2
=12−2⋅1⋅4x2+(4x2)2
簡素化 12−2⋅1⋅4x2+(4x2)2:1−8x2+16x4
12−2⋅1⋅4x2+(4x2)2
規則を適用 1a=112=1=1−2⋅1⋅4x2+(4x2)2
2⋅1⋅4x2=8x2
2⋅1⋅4x2
数を乗じる:2⋅1⋅4=8=8x2
(4x2)2=16x4
(4x2)2
指数の規則を適用する: (a⋅b)n=anbn=42(x2)2
(x2)2:x4
指数の規則を適用する: (ab)c=abc=x2⋅2
数を乗じる:2⋅2=4=x4
=42x4
42=16=16x4
=1−8x2+16x4
=1−8x2+16x4
4−20x2+16x4=1−8x2+16x4
4−20x2+16x4=1−8x2+16x4
4−20x2+16x4=1−8x2+16x4
解く 4−20x2+16x4=1−8x2+16x4:x=21​,x=−21​
4−20x2+16x4=1−8x2+16x4
4を右側に移動します
4−20x2+16x4=1−8x2+16x4
両辺から4を引く4−20x2+16x4−4=1−8x2+16x4−4
簡素化−20x2+16x4=16x4−8x2−3
−20x2+16x4=16x4−8x2−3
8x2を左側に移動します
−20x2+16x4=16x4−8x2−3
両辺に8x2を足す−20x2+16x4+8x2=16x4−8x2−3+8x2
簡素化16x4−12x2=16x4−3
16x4−12x2=16x4−3
16x4を左側に移動します
16x4−12x2=16x4−3
両辺から16x4を引く16x4−12x2−16x4=16x4−3−16x4
簡素化−12x2=−3
−12x2=−3
以下で両辺を割る−12
−12x2=−3
以下で両辺を割る−12−12−12x2​=−12−3​
簡素化
−12−12x2​=−12−3​
簡素化 −12−12x2​:x2
−12−12x2​
分数の規則を適用する: −b−a​=ba​=1212x2​
数を割る:1212​=1=x2
簡素化 −12−3​:41​
−12−3​
分数の規則を適用する: −b−a​=ba​=123​
共通因数を約分する:3=41​
x2=41​
x2=41​
x2=41​
x2=f(a) の場合, 解は x=f(a)​,−f(a)​
x=41​​,x=−41​​
41​​=21​
41​​
累乗根の規則を適用する: ba​​=b​a​​,a≥0,b≥0=4​1​​
累乗根の規則を適用する: 1​=11​=1=4​1​
4​=2
4​
数を因数に分解する:4=22=22​
累乗根の規則を適用する: a2​=a,a≥022​=2=2
=21​
−41​​=−21​
−41​​
累乗根の規則を適用する: ba​​=b​a​​,a≥0,b≥0=−4​1​​
累乗根の規則を適用する: 1​=11​=1=−4​1​
4​=2
4​
数を因数に分解する:4=22=22​
累乗根の規則を適用する: a2​=a,a≥022​=2=2
=−21​
x=21​,x=−21​
x=21​,x=−21​
解を検算する:x=21​真,x=−21​真
x2x−1−x2​1−(2x)2​=21​ 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 x=21​:真
(21​)⋅2(21​)−1−(21​)2​1−(2(21​))2​=21​
(21​)⋅2(21​)−1−(21​)2​1−(2(21​))2​=21​
(21​)⋅2(21​)−1−(21​)2​1−(2(21​))2​
括弧を削除する: (a)=a=21​⋅2⋅21​−1−(21​)2​1−(2⋅21​)2​
21​⋅2⋅21​=21​
21​⋅2⋅21​
分数を乗じる: a⋅cb​⋅ed​=c⋅ea⋅b⋅d​=2⋅21⋅1⋅2​
共通因数を約分する:2=21⋅1​
数を乗じる:1⋅1=1=21​
1−(21​)2​1−(2⋅21​)2​=0
1−(21​)2​1−(2⋅21​)2​
1−(21​)2​=23​​
1−(21​)2​
(21​)2=41​
(21​)2
指数の規則を適用する: (ba​)c=bcac​=2212​
規則を適用 1a=112=1=221​
22=4=41​
=1−41​​
結合 1−41​:43​
1−41​
元を分数に変換する: 1=41⋅4​=41⋅4​−41​
分母が等しいので, 分数を組み合わせる: ca​±cb​=ca±b​=41⋅4−1​
1⋅4−1=3
1⋅4−1
数を乗じる:1⋅4=4=4−1
数を引く:4−1=3=3
=43​
=43​​
累乗根の規則を適用する:nba​​=nb​na​​,, 以下を想定 a≥0,b≥0=4​3​​
4​=2
4​
数を因数に分解する:4=22=22​
累乗根の規則を適用する: nan​=a22​=2=2
=23​​
=23​​−(2⋅21​)2+1​
1−(2⋅21​)2​=0
1−(2⋅21​)2​
(2⋅21​)2=1
(2⋅21​)2
乗じる 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
=12
規則を適用 1a=1=1
=1−1​
数を引く:1−1=0=0​
規則を適用 0​=0=0
=0⋅23​​
規則を適用 0⋅a=0=0
=21​−0
21​−0=21​=21​
21​=21​
真
挿入 x=−21​:真
(−21​)⋅2(−21​)−1−(−21​)2​1−(2(−21​))2​=21​
(−21​)⋅2(−21​)−1−(−21​)2​1−(2(−21​))2​=21​
(−21​)⋅2(−21​)−1−(−21​)2​1−(2(−21​))2​
括弧を削除する: (−a)=−a,−(−a)=a=21​⋅2⋅21​−1−(−21​)2​1−(−2⋅21​)2​
21​⋅2⋅21​=21​
21​⋅2⋅21​
分数を乗じる: a⋅cb​⋅ed​=c⋅ea⋅b⋅d​=2⋅21⋅1⋅2​
共通因数を約分する:2=21⋅1​
数を乗じる:1⋅1=1=21​
1−(−21​)2​1−(−2⋅21​)2​=0
1−(−21​)2​1−(−2⋅21​)2​
1−(−21​)2​=23​​
1−(−21​)2​
(−21​)2=41​
(−21​)2
指数の規則を適用する: n が偶数であれば (−a)n=an(−21​)2=(21​)2=(21​)2
指数の規則を適用する: (ba​)c=bcac​=2212​
規則を適用 1a=112=1=221​
22=4=41​
=1−41​​
結合 1−41​:43​
1−41​
元を分数に変換する: 1=41⋅4​=41⋅4​−41​
分母が等しいので, 分数を組み合わせる: ca​±cb​=ca±b​=41⋅4−1​
1⋅4−1=3
1⋅4−1
数を乗じる:1⋅4=4=4−1
数を引く:4−1=3=3
=43​
=43​​
累乗根の規則を適用する:nba​​=nb​na​​,, 以下を想定 a≥0,b≥0=4​3​​
4​=2
4​
数を因数に分解する:4=22=22​
累乗根の規則を適用する: nan​=a22​=2=2
=23​​
=23​​−(−2⋅21​)2+1​
1−(−2⋅21​)2​=0
1−(−2⋅21​)2​
(−2⋅21​)2=1
(−2⋅21​)2
乗じる −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
=(−1)2
指数の規則を適用する: n が偶数であれば (−a)n=an(−1)2=12=12
規則を適用 1a=1=1
=1−1​
数を引く:1−1=0=0​
規則を適用 0​=0=0
=0⋅23​​
規則を適用 0⋅a=0=0
=21​−0
21​−0=21​=21​
21​=21​
真
解答はx=21​,x=−21​
x=21​,x=−21​
元のequationに当てはめて解を検算する
arccos(x)+arccos(2x)=arccos(21​) 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。
解答を確認する 21​:真
21​
挿入 n=121​
arccos(x)+arccos(2x)=arccos(21​)の挿入向けx=21​arccos(21​)+arccos(2⋅21​)=arccos(21​)
改良1.04719…=1.04719…
⇒真
解答を確認する −21​:偽
−21​
挿入 n=1−21​
arccos(x)+arccos(2x)=arccos(21​)の挿入向けx=−21​arccos(−21​)+arccos(2(−21​))=arccos(21​)
改良5.23598…=1.04719…
⇒偽
x=21​

グラフ

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人気の例

tan(θ)=(2sqrt(3))/3 sin(θ),0<= θ<= 2pitan(θ)=323​​sin(θ),0≤θ≤2πsolvefor x,cos(x+y)=-cos(x)solveforx,cos(x+y)=−cos(x)4+2tan^2(x)=5tan^2(x)+34+2tan2(x)=5tan2(x)+3solvefor θ,sec(θ)=2solveforθ,sec(θ)=22cos(4θ)=02cos(4θ)=0
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