פתרון
cos22(x)+sin2(x)−1=0
פתרון
x=2π+2πn,x=23π+2πn,x=2πn,x=π+2πn
+1
מעלות
x=90∘+360∘n,x=270∘+360∘n,x=0∘+360∘n,x=180∘+360∘nצעדי פתרון
cos22(x)+sin2(x)−1=0
Rewrite using trig identities
−1+cos22(x)+sin2(x)
1=cos2(x)+sin2(x) :הפעל זהות פיטגורית1−sin2(x)=cos2(x)=cos22(x)−cos2(x)
cos22(x)−cos2(x)=0
בעזרת שיטת ההצבה
cos22(x)−cos2(x)=0
cos(x)=u:נניח שu22−u2=0
u22−u2=0:u=0,u=1,u=−1
u22−u2=0
v11=u22וכן v=u2כתוב את המשוואות מחדש, כאשרv11−v=0
v11−v=0פתור את:v=0,v=−1,v=1
v11−v=0
v11−vפרק לגורמים את:v(v+1)(v4−v3+v2−v+1)(v−1)(v4+v3+v2+v+1)
v11−v
vהוצא את הגורם המשותף:v(v10−1)
v11−v
ab+c=abac :הפעל את חוק החזקותv11=v10v=v10v−v
vהוצא את הגורם המשותף=v(v10−1)
=v(v10−1)
v10−1פרק לגורמים את:(v+1)(v4−v3+v2−v+1)(v−1)(v4+v3+v2+v+1)
v10−1
(v5)2−12בתור v10−1כתוב מחדש את
v10−1
12בתור 1כתוב מחדש את=v10−12
abc=(ab)c :הפעל את חוק החזקותv10=(v5)2=(v5)2−12
=(v5)2−12
x2−y2=(x+y)(x−y)הפעל את חוק הפרש הריבועים(v5)2−12=(v5+1)(v5−1)=(v5+1)(v5−1)
v5+1פרק לגורמים את:(v+1)(v4−v3+v2−v+1)
v5+1
15בתור 1כתוב מחדש את=v5+15
xn+yn=(x+y)(xn−1−xn−2y+…−xyn−2+yn−1)n is odd הפעל את חוק פירוק לגורמיםv5+15=(v+1)(v4−v3+v2−v+1)=(v+1)(v4−v3+v2−v+1)
=(v+1)(v4−v3+v2−v+1)(v5−1)
v5−1פרק לגורמים את:(v−1)(v4+v3+v2+v+1)
v5−1
15בתור 1כתוב מחדש את=v5−15
xn−yn=(x−y)(xn−1+xn−2y+⋯+xyn−2yn−1)הפעל את חוק פירוק לגורמיםv5−15=(v−1)(v4+v3+v2+v+1)=(v−1)(v4+v3+v2+v+1)
=(v+1)(v4−v3+v2−v+1)(v−1)(v4+v3+v2+v+1)
=v(v+1)(v4−v3+v2−v+1)(v−1)(v4+v3+v2+v+1)
v(v+1)(v4−v3+v2−v+1)(v−1)(v4+v3+v2+v+1)=0
פתור על ידי השוואת הגורמים לאפסv=0orv+1=0orv4−v3+v2−v+1=0orv−1=0orv4+v3+v2+v+1=0
v+1=0פתור את:v=−1
v+1=0
לצד ימין 1העבר
v+1=0
משני האגפים 1החסרv+1−1=0−1
פשטv=−1
v=−1
v4−v3+v2−v+1=0פתור את:v∈Rאין פתרון ל
v4−v3+v2−v+1=0
בשיטת ניטון-רפסון v4−v3+v2−v+1=0מצא פתרון אחד ל:v∈Rאין פתרון ל
v4−v3+v2−v+1=0
הגדרת קירוב ניוטון-רפזון
f(v)=v4−v3+v2−v+1
f′(v)מצא את:4v3−3v2+2v−1
dvd(v4−v3+v2−v+1)
(f±g)′=f′±g′ :השתמש בחוק החיבור=dvd(v4)−dvd(v3)+dvd(v2)−dvdv+dvd(1)
dvd(v4)=4v3
dvd(v4)
dxd(xa)=a⋅xa−1 :השתמש בחוק החזקה=4v4−1
פשט=4v3
dvd(v3)=3v2
dvd(v3)
dxd(xa)=a⋅xa−1 :השתמש בחוק החזקה=3v3−1
פשט=3v2
dvd(v2)=2v
dvd(v2)
dxd(xa)=a⋅xa−1 :השתמש בחוק החזקה=2v2−1
פשט=2v
dvdv=1
dvdv
dvdv=1 :השתמש בנגזרת הבסיסית=1
dvd(1)=0
dvd(1)
dxd(a)=0 :נגזרת של קבוע=0
=4v3−3v2+2v−1+0
פשט=4v3−3v2+2v−1
v0=1החלף Δvn+1<0.000001עד ש vn+1חשב
v1=0.5:Δv1=0.5
f(v0)=14−13+12−1+1=1f′(v0)=4⋅13−3⋅12+2⋅1−1=2v1=0.5
Δv1=∣0.5−1∣=0.5Δv1=0.5
v2=3.25:Δv2=2.75
f(v1)=0.54−0.53+0.52−0.5+1=0.6875f′(v1)=4⋅0.53−3⋅0.52+2⋅0.5−1=−0.25v2=3.25
Δv2=∣3.25−0.5∣=2.75Δv2=2.75
v3=2.48013…:Δv3=0.76986…
f(v2)=3.254−3.253+3.252−3.25+1=85.55078…f′(v2)=4⋅3.253−3⋅3.252+2⋅3.25−1=111.125v3=2.48013…
Δv3=∣2.48013…−3.25∣=0.76986…Δv3=0.76986…
v4=1.89445…:Δv4=0.58568…
f(v3)=2.48013…4−2.48013…3+2.48013…2−2.48013…+1=27.25130…f′(v3)=4⋅2.48013…3−3⋅2.48013…2+2⋅2.48013…−1=46.52924…v4=1.89445…
Δv4=∣1.89445…−2.48013…∣=0.58568…Δv4=0.58568…
v5=1.43781…:Δv5=0.45664…
f(v4)=1.89445…4−1.89445…3+1.89445…2−1.89445…+1=8.77607…f′(v4)=4⋅1.89445…3−3⋅1.89445…2+2⋅1.89445…−1=19.21862…v5=1.43781…
Δv5=∣1.43781…−1.89445…∣=0.45664…Δv5=0.45664…
v6=1.05030…:Δv6=0.38750…
f(v5)=1.43781…4−1.43781…3+1.43781…2−1.43781…+1=2.93085…f′(v5)=4⋅1.43781…3−3⋅1.43781…2+2⋅1.43781…−1=7.56332…v6=1.05030…
Δv6=∣1.05030…−1.43781…∣=0.38750…Δv6=0.38750…
v7=0.59224…:Δv7=0.45805…
f(v6)=1.05030…4−1.05030…3+1.05030…2−1.05030…+1=1.11112…f′(v6)=4⋅1.05030…3−3⋅1.05030…2+2⋅1.05030…−1=2.42572…v7=0.59224…
Δv7=∣0.59224…−1.05030…∣=0.45805…Δv7=0.45805…
v8=18.88435…:Δv8=18.29210…
f(v7)=0.59224…4−0.59224…3+0.59224…2−0.59224…+1=0.67380…f′(v7)=4⋅0.59224…3−3⋅0.59224…2+2⋅0.59224…−1=−0.03683…v8=18.88435…
Δv8=∣18.88435…−0.59224…∣=18.29210…Δv8=18.29210…
v9=14.22188…:Δv9=4.66247…
f(v8)=18.88435…4−18.88435…3+18.88435…2−18.88435…+1=120781.11894…f′(v8)=4⋅18.88435…3−3⋅18.88435…2+2⋅18.88435…−1=25904.96293…v9=14.22188…
Δv9=∣14.22188…−18.88435…∣=4.66247…Δv9=4.66247…
v10=10.72385…:Δv10=3.49802…
f(v9)=14.22188…4−14.22188…3+14.22188…2−14.22188…+1=38222.36483…f′(v9)=4⋅14.22188…3−3⋅14.22188…2+2⋅14.22188…−1=10926.83534…v10=10.72385…
Δv10=∣10.72385…−14.22188…∣=3.49802…Δv10=3.49802…
v11=8.09884…:Δv11=2.62501…
f(v10)=10.72385…4−10.72385…3+10.72385…2−10.72385…+1=12097.26043…f′(v10)=4⋅10.72385…3−3⋅10.72385…2+2⋅10.72385…−1=4608.46147…v11=8.09884…
Δv11=∣8.09884…−10.72385…∣=2.62501…Δv11=2.62501…
v12=6.12820…:Δv12=1.97063…
f(v11)=8.09884…4−8.09884…3+8.09884…2−8.09884…+1=3829.49182…f′(v11)=4⋅8.09884…3−3⋅8.09884…2+2⋅8.09884…−1=1943.27695…v12=6.12820…
Δv12=∣6.12820…−8.09884…∣=1.97063…Δv12=1.97063…
v13=4.64785…:Δv13=1.48034…
f(v12)=6.12820…4−6.12820…3+6.12820…2−6.12820…+1=1212.65418…f′(v12)=4⋅6.12820…3−3⋅6.12820…2+2⋅6.12820…−1=819.16882…v13=4.64785…
Δv13=∣4.64785…−6.12820…∣=1.48034…Δv13=1.48034…
v14=3.53453…:Δv14=1.11332…
f(v13)=4.64785…4−4.64785…3+4.64785…2−4.64785…+1=384.22115…f′(v13)=4⋅4.64785…3−3⋅4.64785…2+2⋅4.64785…−1=345.11129…v14=3.53453…
Δv14=∣3.53453…−4.64785…∣=1.11332…Δv14=1.11332…
v15=2.69527…:Δv15=0.83926…
f(v14)=3.53453…4−3.53453…3+3.53453…2−3.53453…+1=121.87505…f′(v14)=4⋅3.53453…3−3⋅3.53453…2+2⋅3.53453…−1=145.21705…v15=2.69527…
Δv15=∣2.69527…−3.53453…∣=0.83926…Δv15=0.83926…
v16=2.05895…:Δv16=0.63632…
f(v15)=2.69527…4−2.69527…3+2.69527…2−2.69527…+1=38.76232…f′(v15)=4⋅2.69527…3−3⋅2.69527…2+2⋅2.69527…−1=60.91625…v16=2.05895…
Δv16=∣2.05895…−2.69527…∣=0.63632…Δv16=0.63632…
v17=1.56818…:Δv17=0.49077…
f(v16)=2.05895…4−2.05895…3+2.05895…2−2.05895…+1=12.42335…f′(v16)=4⋅2.05895…3−3⋅2.05895…2+2⋅2.05895…−1=25.31395…v17=1.56818…
Δv17=∣1.56818…−2.05895…∣=0.49077…Δv17=0.49077…
v18=1.16736…:Δv18=0.40081…
f(v17)=1.56818…4−1.56818…3+1.56818…2−1.56818…+1=4.08216…f′(v17)=4⋅1.56818…3−3⋅1.56818…2+2⋅1.56818…−1=10.18459…v18=1.16736…
Δv18=∣1.16736…−1.56818…∣=0.40081…Δv18=0.40081…
v19=0.76245…:Δv19=0.40490…
f(v18)=1.16736…4−1.16736…3+1.16736…2−1.16736…+1=1.46161…f′(v18)=4⋅1.16736…3−3⋅1.16736…2+2⋅1.16736…−1=3.60974…v19=0.76245…
Δv19=∣0.76245…−1.16736…∣=0.40490…Δv19=0.40490…
לא יכול למצוא פתרון
הפתרון למשוואה הואv∈Rאיןפתרוןל
v−1=0פתור את:v=1
v−1=0
לצד ימין 1העבר
v−1=0
לשני האגפים 1הוסףv−1+1=0+1
פשטv=1
v=1
v4+v3+v2+v+1=0פתור את:v∈Rאין פתרון ל
v4+v3+v2+v+1=0
בשיטת ניטון-רפסון v4+v3+v2+v+1=0מצא פתרון אחד ל:v∈Rאין פתרון ל
v4+v3+v2+v+1=0
הגדרת קירוב ניוטון-רפזון
f(v)=v4+v3+v2+v+1
f′(v)מצא את:4v3+3v2+2v+1
dvd(v4+v3+v2+v+1)
(f±g)′=f′±g′ :השתמש בחוק החיבור=dvd(v4)+dvd(v3)+dvd(v2)+dvdv+dvd(1)
dvd(v4)=4v3
dvd(v4)
dxd(xa)=a⋅xa−1 :השתמש בחוק החזקה=4v4−1
פשט=4v3
dvd(v3)=3v2
dvd(v3)
dxd(xa)=a⋅xa−1 :השתמש בחוק החזקה=3v3−1
פשט=3v2
dvd(v2)=2v
dvd(v2)
dxd(xa)=a⋅xa−1 :השתמש בחוק החזקה=2v2−1
פשט=2v
dvdv=1
dvdv
dvdv=1 :השתמש בנגזרת הבסיסית=1
dvd(1)=0
dvd(1)
dxd(a)=0 :נגזרת של קבוע=0
=4v3+3v2+2v+1+0
פשט=4v3+3v2+2v+1
v0=−1החלף Δvn+1<0.000001עד ש vn+1חשב
v1=−0.5:Δv1=0.5
f(v0)=(−1)4+(−1)3+(−1)2+(−1)+1=1f′(v0)=4(−1)3+3(−1)2+2(−1)+1=−2v1=−0.5
Δv1=∣−0.5−(−1)∣=0.5Δv1=0.5
v2=−3.25:Δv2=2.75
f(v1)=(−0.5)4+(−0.5)3+(−0.5)2+(−0.5)+1=0.6875f′(v1)=4(−0.5)3+3(−0.5)2+2(−0.5)+1=0.25v2=−3.25
Δv2=∣−3.25−(−0.5)∣=2.75Δv2=2.75
v3=−2.48013…:Δv3=0.76986…
f(v2)=(−3.25)4+(−3.25)3+(−3.25)2+(−3.25)+1=85.55078…f′(v2)=4(−3.25)3+3(−3.25)2+2(−3.25)+1=−111.125v3=−2.48013…
Δv3=∣−2.48013…−(−3.25)∣=0.76986…Δv3=0.76986…
v4=−1.89445…:Δv4=0.58568…
f(v3)=(−2.48013…)4+(−2.48013…)3+(−2.48013…)2+(−2.48013…)+1=27.25130…f′(v3)=4(−2.48013…)3+3(−2.48013…)2+2(−2.48013…)+1=−46.52924…v4=−1.89445…
Δv4=∣−1.89445…−(−2.48013…)∣=0.58568…Δv4=0.58568…
v5=−1.43781…:Δv5=0.45664…
f(v4)=(−1.89445…)4+(−1.89445…)3+(−1.89445…)2+(−1.89445…)+1=8.77607…f′(v4)=4(−1.89445…)3+3(−1.89445…)2+2(−1.89445…)+1=−19.21862…v5=−1.43781…
Δv5=∣−1.43781…−(−1.89445…)∣=0.45664…Δv5=0.45664…
v6=−1.05030…:Δv6=0.38750…
f(v5)=(−1.43781…)4+(−1.43781…)3+(−1.43781…)2+(−1.43781…)+1=2.93085…f′(v5)=4(−1.43781…)3+3(−1.43781…)2+2(−1.43781…)+1=−7.56332…v6=−1.05030…
Δv6=∣−1.05030…−(−1.43781…)∣=0.38750…Δv6=0.38750…
v7=−0.59224…:Δv7=0.45805…
f(v6)=(−1.05030…)4+(−1.05030…)3+(−1.05030…)2+(−1.05030…)+1=1.11112…f′(v6)=4(−1.05030…)3+3(−1.05030…)2+2(−1.05030…)+1=−2.42572…v7=−0.59224…
Δv7=∣−0.59224…−(−1.05030…)∣=0.45805…Δv7=0.45805…
v8=−18.88435…:Δv8=18.29210…
f(v7)=(−0.59224…)4+(−0.59224…)3+(−0.59224…)2+(−0.59224…)+1=0.67380…f′(v7)=4(−0.59224…)3+3(−0.59224…)2+2(−0.59224…)+1=0.03683…v8=−18.88435…
Δv8=∣−18.88435…−(−0.59224…)∣=18.29210…Δv8=18.29210…
v9=−14.22188…:Δv9=4.66247…
f(v8)=(−18.88435…)4+(−18.88435…)3+(−18.88435…)2+(−18.88435…)+1=120781.11894…f′(v8)=4(−18.88435…)3+3(−18.88435…)2+2(−18.88435…)+1=−25904.96293…v9=−14.22188…
Δv9=∣−14.22188…−(−18.88435…)∣=4.66247…Δv9=4.66247…
v10=−10.72385…:Δv10=3.49802…
f(v9)=(−14.22188…)4+(−14.22188…)3+(−14.22188…)2+(−14.22188…)+1=38222.36483…f′(v9)=4(−14.22188…)3+3(−14.22188…)2+2(−14.22188…)+1=−10926.83534…v10=−10.72385…
Δv10=∣−10.72385…−(−14.22188…)∣=3.49802…Δv10=3.49802…
v11=−8.09884…:Δv11=2.62501…
f(v10)=(−10.72385…)4+(−10.72385…)3+(−10.72385…)2+(−10.72385…)+1=12097.26043…f′(v10)=4(−10.72385…)3+3(−10.72385…)2+2(−10.72385…)+1=−4608.46147…v11=−8.09884…
Δv11=∣−8.09884…−(−10.72385…)∣=2.62501…Δv11=2.62501…
v12=−6.12820…:Δv12=1.97063…
f(v11)=(−8.09884…)4+(−8.09884…)3+(−8.09884…)2+(−8.09884…)+1=3829.49182…f′(v11)=4(−8.09884…)3+3(−8.09884…)2+2(−8.09884…)+1=−1943.27695…v12=−6.12820…
Δv12=∣−6.12820…−(−8.09884…)∣=1.97063…Δv12=1.97063…
v13=−4.64785…:Δv13=1.48034…
f(v12)=(−6.12820…)4+(−6.12820…)3+(−6.12820…)2+(−6.12820…)+1=1212.65418…f′(v12)=4(−6.12820…)3+3(−6.12820…)2+2(−6.12820…)+1=−819.16882…v13=−4.64785…
Δv13=∣−4.64785…−(−6.12820…)∣=1.48034…Δv13=1.48034…
v14=−3.53453…:Δv14=1.11332…
f(v13)=(−4.64785…)4+(−4.64785…)3+(−4.64785…)2+(−4.64785…)+1=384.22115…f′(v13)=4(−4.64785…)3+3(−4.64785…)2+2(−4.64785…)+1=−345.11129…v14=−3.53453…
Δv14=∣−3.53453…−(−4.64785…)∣=1.11332…Δv14=1.11332…
v15=−2.69527…:Δv15=0.83926…
f(v14)=(−3.53453…)4+(−3.53453…)3+(−3.53453…)2+(−3.53453…)+1=121.87505…f′(v14)=4(−3.53453…)3+3(−3.53453…)2+2(−3.53453…)+1=−145.21705…v15=−2.69527…
Δv15=∣−2.69527…−(−3.53453…)∣=0.83926…Δv15=0.83926…
v16=−2.05895…:Δv16=0.63632…
f(v15)=(−2.69527…)4+(−2.69527…)3+(−2.69527…)2+(−2.69527…)+1=38.76232…f′(v15)=4(−2.69527…)3+3(−2.69527…)2+2(−2.69527…)+1=−60.91625…v16=−2.05895…
Δv16=∣−2.05895…−(−2.69527…)∣=0.63632…Δv16=0.63632…
v17=−1.56818…:Δv17=0.49077…
f(v16)=(−2.05895…)4+(−2.05895…)3+(−2.05895…)2+(−2.05895…)+1=12.42335…f′(v16)=4(−2.05895…)3+3(−2.05895…)2+2(−2.05895…)+1=−25.31395…v17=−1.56818…
Δv17=∣−1.56818…−(−2.05895…)∣=0.49077…Δv17=0.49077…
v18=−1.16736…:Δv18=0.40081…
f(v17)=(−1.56818…)4+(−1.56818…)3+(−1.56818…)2+(−1.56818…)+1=4.08216…f′(v17)=4(−1.56818…)3+3(−1.56818…)2+2(−1.56818…)+1=−10.18459…v18=−1.16736…
Δv18=∣−1.16736…−(−1.56818…)∣=0.40081…Δv18=0.40081…
v19=−0.76245…:Δv19=0.40490…
f(v18)=(−1.16736…)4+(−1.16736…)3+(−1.16736…)2+(−1.16736…)+1=1.46161…f′(v18)=4(−1.16736…)3+3(−1.16736…)2+2(−1.16736…)+1=−3.60974…v19=−0.76245…
Δv19=∣−0.76245…−(−1.16736…)∣=0.40490…Δv19=0.40490…
לא יכול למצוא פתרון
הפתרון למשוואה הואv∈Rאיןפתרוןל
The solutions arev=0,v=−1,v=1
v=0,v=−1,v=1
Substitute back v=u2,solve for u
u2=0פתור את:u=0
u2=0
xn=0⇒x=0הפעל את החוק
u=0
u2=−1פתור את:u∈Rאין פתרון ל
u2=−1
x∈Rלא יכול להיות שלילי עבור x2u∈Rאיןפתרוןל
u2=1פתור את:u=1,u=−1
u2=1
x=f(a),−f(a)הפתרונות הם x2=f(a)עבור
u=1,u=−1
1=1
1
1=1הפעל את החוק=1
−1=−1
−1
1=1הפעל את החוק=−1
u=1,u=−1
The solutions are
u=0,u=1,u=−1
u=cos(x)החלף בחזרהcos(x)=0,cos(x)=1,cos(x)=−1
cos(x)=0,cos(x)=1,cos(x)=−1
cos(x)=0:x=2π+2πn,x=23π+2πn
cos(x)=0
cos(x)=0:פתרונות כלליים עבור
cos(x) periodicity table with 2πn cycle:
x06π4π3π2π32π43π65πcos(x)12322210−21−22−23xπ67π45π34π23π35π47π611πcos(x)−1−23−22−210212223
x=2π+2πn,x=23π+2πn
x=2π+2πn,x=23π+2πn
cos(x)=1:x=2πn
cos(x)=1
cos(x)=1:פתרונות כלליים עבור
cos(x) periodicity table with 2πn cycle:
x06π4π3π2π32π43π65πcos(x)12322210−21−22−23xπ67π45π34π23π35π47π611πcos(x)−1−23−22−210212223
x=0+2πn
x=0+2πn
x=0+2πnפתור את:x=2πn
x=0+2πn
0+2πn=2πnx=2πn
x=2πn
cos(x)=−1:x=π+2πn
cos(x)=−1
cos(x)=−1:פתרונות כלליים עבור
cos(x) periodicity table with 2πn cycle:
x06π4π3π2π32π43π65πcos(x)12322210−21−22−23xπ67π45π34π23π35π47π611πcos(x)−1−23−22−210212223
x=π+2πn
x=π+2πn
אחד את הפתרונותx=2π+2πn,x=23π+2πn,x=2πn,x=π+2πn