Господин Экзамен

Другие калькуляторы


2cos^2𝑥+5sin𝑥+5=0

2cos^2𝑥+5sin𝑥+5=0 уравнение

С верным решением ты станешь самым любимым в группе❤️😊

v

Численное решение:

Искать численное решение на промежутке [, ]

Решение

Вы ввели [src]
     2                      
2*cos (x) + 5*sin(x) + 5 = 0
$$2 \cos^{2}{\left(x \right)} + 5 \sin{\left(x \right)} + 5 = 0$$
Подробное решение
Дано уравнение
$$2 \cos^{2}{\left(x \right)} + 5 \sin{\left(x \right)} + 5 = 0$$
преобразуем
$$5 \sin{\left(x \right)} + \cos{\left(2 x \right)} + 6 = 0$$
$$- 2 \sin^{2}{\left(x \right)} + 5 \sin{\left(x \right)} + 7 = 0$$
Сделаем замену
$$w = \sin{\left(x \right)}$$
Это уравнение вида
$$a\ w^2 + b\ w + c = 0$$
Квадратное уравнение можно решить с помощью дискриминанта
Корни квадратного уравнения:
$$w_{1} = \frac{\sqrt{D} - b}{2 a}$$
$$w_{2} = \frac{- \sqrt{D} - b}{2 a}$$
где $D = b^2 - 4 a c$ - это дискриминант.
Т.к.
$$a = -2$$
$$b = 5$$
$$c = 7$$
, то
$$D = b^2 - 4\ a\ c = $$
$$5^{2} - \left(-2\right) 4 \cdot 7 = 81$$
Т.к. D > 0, то уравнение имеет два корня.
$$w_1 = \frac{(-b + \sqrt{D})}{2 a}$$
$$w_2 = \frac{(-b - \sqrt{D})}{2 a}$$
или
$$w_{1} = -1$$
Упростить
$$w_{2} = \frac{7}{2}$$
Упростить
делаем обратную замену
$$\sin{\left(x \right)} = w$$
$$\sin{\left(x \right)} = w$$
- это простейшее тригонометрическое уравнение
Это уравнение преобразуется в
$$x = 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(w \right)}$$
$$x = 2 \pi n - \operatorname{asin}{\left(w \right)} + \pi$$
Или
$$x = 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(w \right)}$$
$$x = 2 \pi n - \operatorname{asin}{\left(w \right)} + \pi$$
, где n - любое целое число
подставляем w:
$$x_{1} = 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(w_{1} \right)}$$
$$x_{1} = 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(-1 \right)}$$
$$x_{1} = 2 \pi n - \frac{\pi}{2}$$
$$x_{2} = 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(w_{2} \right)}$$
$$x_{2} = 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(\frac{7}{2} \right)}$$
$$x_{2} = 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(\frac{7}{2} \right)}$$
$$x_{3} = 2 \pi n - \operatorname{asin}{\left(w_{1} \right)} + \pi$$
$$x_{3} = 2 \pi n - \operatorname{asin}{\left(-1 \right)} + \pi$$
$$x_{3} = 2 \pi n + \frac{3 \pi}{2}$$
$$x_{4} = 2 \pi n - \operatorname{asin}{\left(w_{2} \right)} + \pi$$
$$x_{4} = 2 \pi n + \pi - \operatorname{asin}{\left(\frac{7}{2} \right)}$$
$$x_{4} = 2 \pi n + \pi - \operatorname{asin}{\left(\frac{7}{2} \right)}$$
График
Быстрый ответ [src]
      -pi 
x_1 = ----
       2  
$$x_{1} = - \frac{\pi}{2}$$
          /    /          ___\\         /    /          ___\\
          |    |2   3*I*\/ 5 ||         |    |2   3*I*\/ 5 ||
x_2 = 2*re|atan|- - ---------|| + 2*I*im|atan|- - ---------||
          \    \7       7    //         \    \7       7    //
$$x_{2} = 2 \operatorname{re}{\left(\operatorname{atan}{\left(\frac{2}{7} - \frac{3 \sqrt{5} i}{7} \right)}\right)} + 2 i \operatorname{im}{\left(\operatorname{atan}{\left(\frac{2}{7} - \frac{3 \sqrt{5} i}{7} \right)}\right)}$$
          /    /          ___\\         /    /          ___\\
          |    |2   3*I*\/ 5 ||         |    |2   3*I*\/ 5 ||
x_3 = 2*re|atan|- + ---------|| + 2*I*im|atan|- + ---------||
          \    \7       7    //         \    \7       7    //
$$x_{3} = 2 \operatorname{re}{\left(\operatorname{atan}{\left(\frac{2}{7} + \frac{3 \sqrt{5} i}{7} \right)}\right)} + 2 i \operatorname{im}{\left(\operatorname{atan}{\left(\frac{2}{7} + \frac{3 \sqrt{5} i}{7} \right)}\right)}$$
Сумма и произведение корней [src]
сумма
           /    /          ___\\         /    /          ___\\       /    /          ___\\         /    /          ___\\
-pi        |    |2   3*I*\/ 5 ||         |    |2   3*I*\/ 5 ||       |    |2   3*I*\/ 5 ||         |    |2   3*I*\/ 5 ||
---- + 2*re|atan|- - ---------|| + 2*I*im|atan|- - ---------|| + 2*re|atan|- + ---------|| + 2*I*im|atan|- + ---------||
 2         \    \7       7    //         \    \7       7    //       \    \7       7    //         \    \7       7    //
$$\left(- \frac{\pi}{2}\right) + \left(2 \operatorname{re}{\left(\operatorname{atan}{\left(\frac{2}{7} - \frac{3 \sqrt{5} i}{7} \right)}\right)} + 2 i \operatorname{im}{\left(\operatorname{atan}{\left(\frac{2}{7} - \frac{3 \sqrt{5} i}{7} \right)}\right)}\right) + \left(2 \operatorname{re}{\left(\operatorname{atan}{\left(\frac{2}{7} + \frac{3 \sqrt{5} i}{7} \right)}\right)} + 2 i \operatorname{im}{\left(\operatorname{atan}{\left(\frac{2}{7} + \frac{3 \sqrt{5} i}{7} \right)}\right)}\right)$$
=
    /    /          ___\\       /    /          ___\\              /    /          ___\\         /    /          ___\\
    |    |2   3*I*\/ 5 ||       |    |2   3*I*\/ 5 ||   pi         |    |2   3*I*\/ 5 ||         |    |2   3*I*\/ 5 ||
2*re|atan|- - ---------|| + 2*re|atan|- + ---------|| - -- + 2*I*im|atan|- - ---------|| + 2*I*im|atan|- + ---------||
    \    \7       7    //       \    \7       7    //   2          \    \7       7    //         \    \7       7    //
$$- \frac{\pi}{2} + 2 \operatorname{re}{\left(\operatorname{atan}{\left(\frac{2}{7} - \frac{3 \sqrt{5} i}{7} \right)}\right)} + 2 \operatorname{re}{\left(\operatorname{atan}{\left(\frac{2}{7} + \frac{3 \sqrt{5} i}{7} \right)}\right)} + 2 i \operatorname{im}{\left(\operatorname{atan}{\left(\frac{2}{7} - \frac{3 \sqrt{5} i}{7} \right)}\right)} + 2 i \operatorname{im}{\left(\operatorname{atan}{\left(\frac{2}{7} + \frac{3 \sqrt{5} i}{7} \right)}\right)}$$
произведение
           /    /          ___\\         /    /          ___\\       /    /          ___\\         /    /          ___\\
-pi        |    |2   3*I*\/ 5 ||         |    |2   3*I*\/ 5 ||       |    |2   3*I*\/ 5 ||         |    |2   3*I*\/ 5 ||
---- * 2*re|atan|- - ---------|| + 2*I*im|atan|- - ---------|| * 2*re|atan|- + ---------|| + 2*I*im|atan|- + ---------||
 2         \    \7       7    //         \    \7       7    //       \    \7       7    //         \    \7       7    //
$$\left(- \frac{\pi}{2}\right) * \left(2 \operatorname{re}{\left(\operatorname{atan}{\left(\frac{2}{7} - \frac{3 \sqrt{5} i}{7} \right)}\right)} + 2 i \operatorname{im}{\left(\operatorname{atan}{\left(\frac{2}{7} - \frac{3 \sqrt{5} i}{7} \right)}\right)}\right) * \left(2 \operatorname{re}{\left(\operatorname{atan}{\left(\frac{2}{7} + \frac{3 \sqrt{5} i}{7} \right)}\right)} + 2 i \operatorname{im}{\left(\operatorname{atan}{\left(\frac{2}{7} + \frac{3 \sqrt{5} i}{7} \right)}\right)}\right)$$
=
      /    /    /          ___\\     /    /          ___\\\ /    /    /          ___\\     /    /          ___\\\
      |    |    |2   3*I*\/ 5 ||     |    |2   3*I*\/ 5 ||| |    |    |2   3*I*\/ 5 ||     |    |2   3*I*\/ 5 |||
-2*pi*|I*im|atan|- - ---------|| + re|atan|- - ---------|||*|I*im|atan|- + ---------|| + re|atan|- + ---------|||
      \    \    \7       7    //     \    \7       7    /// \    \    \7       7    //     \    \7       7    ///
$$- 2 \pi \left(\operatorname{re}{\left(\operatorname{atan}{\left(\frac{2}{7} - \frac{3 \sqrt{5} i}{7} \right)}\right)} + i \operatorname{im}{\left(\operatorname{atan}{\left(\frac{2}{7} - \frac{3 \sqrt{5} i}{7} \right)}\right)}\right) \left(\operatorname{re}{\left(\operatorname{atan}{\left(\frac{2}{7} + \frac{3 \sqrt{5} i}{7} \right)}\right)} + i \operatorname{im}{\left(\operatorname{atan}{\left(\frac{2}{7} + \frac{3 \sqrt{5} i}{7} \right)}\right)}\right)$$
Численный ответ [src]
x1 = 80.1106131397298
x2 = -1.57079643092736
x3 = -14.137166838045
x4 = -45900.2394649692
x5 = -89.5353907487017
x6 = -45.5530935898961
x7 = 17.2787592507351
x8 = 4.71238875390585
x9 = -45.5530934418906
x10 = -89.5353905609898
x11 = -32.9867231778458
x12 = -7.85398202878013
x13 = -20.4203525229045
x14 = 86.3937978954211
x15 = 98.9601682849072
x16 = -76.969019662615
x17 = -58.1194639494126
x18 = 80.1106124827858
x19 = -26.7035378991915
x20 = 73.8274274815403
x21 = -7.85398195102053
x22 = -2426.88032454877
x23 = 54.977871788106
x24 = 61.2610570685864
x25 = -7.85398161800994
x26 = 67.5442417600206
x27 = 23.5619451395792
x28 = 67.5442422962251
x29 = -64.402649662953
x30 = -70.6858350487702
x31 = 48.6946864186186
x32 = -95.818575868085
x33 = -1.57079632591833
x34 = -76.9690203316961
x35 = 73.827427372192
x36 = 98.9601689377237
x37 = 42.4115007282171
x38 = -14.1371668462941
x39 = 4.71238927659118
x40 = 36.128316008479
x41 = 92.6769830678231
x42 = -32.9867225120752
x43 = -83.2522055594468
x44 = 42.4115007866243
x45 = -26.7035372393486
x46 = 29.845130261015
x47 = -39.2699078662147
x48 = 10.9955746381689
x49 = 86.3937978875539
x50 = 92.6769835598018
x51 = -70.6858343936081
x52 = -7.85398149749143
x53 = -20.4203520172217
x54 = -1.57079615085824
x55 = 17.2787599147175
x56 = 23.5619446181122
x57 = -39.2699084028422
x58 = -64.402649174177
x59 = -83.2522050097403
x60 = 29.8451303219183
x61 = 48.694685910795
x62 = 10.9955739762081
x63 = 54.9778711304608
x64 = -51.8362786895144
x65 = -58.1194639984133
x66 = 61.2610564009947
x67 = 36.1283157068514
x67 = 36.1283157068514
График
2cos^2𝑥+5sin𝑥+5=0 уравнение