Господин Экзамен

Другие калькуляторы


sin^2(x)+sin(x)=3

sin^2(x)+sin(x)=3 уравнение

С верным решением ты станешь самым любимым в группе❤️😊

v

Численное решение:

Искать численное решение на промежутке [, ]

Решение

Вы ввели [src]
   2                
sin (x) + sin(x) = 3
$$\sin^{2}{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)} = 3$$
Подробное решение
Дано уравнение
$$\sin^{2}{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)} = 3$$
преобразуем
$$\sin^{2}{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)} - 3 = 0$$
$$\left(\sin^{2}{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)}\right) - 3 = 0$$
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.
$$a = 1$$
$$b = 1$$
$$c = -3$$
, то
$$D = b^2 - 4\ a\ c = $$
$$1^{2} - 1 \cdot 4 \left(-3\right) = 13$$
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
$$w_{1} = - \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{13}}{2}$$
Упростить
$$w_{2} = - \frac{\sqrt{13}}{2} - \frac{1}{2}$$
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:
$$x_{1} = 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(w_{1} \right)}$$
$$x_{1} = 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(- \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{13}}{2} \right)}$$
$$x_{1} = 2 \pi n - \operatorname{asin}{\left(- \frac{\sqrt{13}}{2} + \frac{1}{2} \right)}$$
$$x_{2} = 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(w_{2} \right)}$$
$$x_{2} = 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(- \frac{\sqrt{13}}{2} - \frac{1}{2} \right)}$$
$$x_{2} = 2 \pi n - \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{13}}{2} \right)}$$
$$x_{3} = 2 \pi n - \operatorname{asin}{\left(w_{1} \right)} + \pi$$
$$x_{3} = 2 \pi n + \pi - \operatorname{asin}{\left(- \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{13}}{2} \right)}$$
$$x_{3} = 2 \pi n + \pi + \operatorname{asin}{\left(- \frac{\sqrt{13}}{2} + \frac{1}{2} \right)}$$
$$x_{4} = 2 \pi n - \operatorname{asin}{\left(w_{2} \right)} + \pi$$
$$x_{4} = 2 \pi n + \pi - \operatorname{asin}{\left(- \frac{\sqrt{13}}{2} - \frac{1}{2} \right)}$$
$$x_{4} = 2 \pi n + \pi + \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{13}}{2} \right)}$$
График
Быстрый ответ [src]
               /    /      ____\\     /    /      ____\\
               |    |1   \/ 13 ||     |    |1   \/ 13 ||
x_1 = pi + I*im|asin|- - ------|| + re|asin|- - ------||
               \    \2     2   //     \    \2     2   //
$$x_{1} = \operatorname{re}{\left(\operatorname{asin}{\left(- \frac{\sqrt{13}}{2} + \frac{1}{2} \right)}\right)} + \pi + i \operatorname{im}{\left(\operatorname{asin}{\left(- \frac{\sqrt{13}}{2} + \frac{1}{2} \right)}\right)}$$
               /    /      ____\\     /    /      ____\\
               |    |1   \/ 13 ||     |    |1   \/ 13 ||
x_2 = pi + I*im|asin|- + ------|| + re|asin|- + ------||
               \    \2     2   //     \    \2     2   //
$$x_{2} = \operatorname{re}{\left(\operatorname{asin}{\left(\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{13}}{2} \right)}\right)} + \pi + i \operatorname{im}{\left(\operatorname{asin}{\left(\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{13}}{2} \right)}\right)}$$
          /    /      ____\\       /    /      ____\\
          |    |1   \/ 13 ||       |    |1   \/ 13 ||
x_3 = - re|asin|- - ------|| - I*im|asin|- - ------||
          \    \2     2   //       \    \2     2   //
$$x_{3} = - \operatorname{re}{\left(\operatorname{asin}{\left(- \frac{\sqrt{13}}{2} + \frac{1}{2} \right)}\right)} - i \operatorname{im}{\left(\operatorname{asin}{\left(- \frac{\sqrt{13}}{2} + \frac{1}{2} \right)}\right)}$$
          /    /      ____\\       /    /      ____\\
          |    |1   \/ 13 ||       |    |1   \/ 13 ||
x_4 = - re|asin|- + ------|| - I*im|asin|- + ------||
          \    \2     2   //       \    \2     2   //
$$x_{4} = - \operatorname{re}{\left(\operatorname{asin}{\left(\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{13}}{2} \right)}\right)} - i \operatorname{im}{\left(\operatorname{asin}{\left(\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{13}}{2} \right)}\right)}$$
Сумма и произведение корней [src]
сумма
         /    /      ____\\     /    /      ____\\            /    /      ____\\     /    /      ____\\       /    /      ____\\       /    /      ____\\       /    /      ____\\       /    /      ____\\
         |    |1   \/ 13 ||     |    |1   \/ 13 ||            |    |1   \/ 13 ||     |    |1   \/ 13 ||       |    |1   \/ 13 ||       |    |1   \/ 13 ||       |    |1   \/ 13 ||       |    |1   \/ 13 ||
pi + I*im|asin|- - ------|| + re|asin|- - ------|| + pi + I*im|asin|- + ------|| + re|asin|- + ------|| + - re|asin|- - ------|| - I*im|asin|- - ------|| + - re|asin|- + ------|| - I*im|asin|- + ------||
         \    \2     2   //     \    \2     2   //            \    \2     2   //     \    \2     2   //       \    \2     2   //       \    \2     2   //       \    \2     2   //       \    \2     2   //
$$\left(\operatorname{re}{\left(\operatorname{asin}{\left(- \frac{\sqrt{13}}{2} + \frac{1}{2} \right)}\right)} + \pi + i \operatorname{im}{\left(\operatorname{asin}{\left(- \frac{\sqrt{13}}{2} + \frac{1}{2} \right)}\right)}\right) + \left(\operatorname{re}{\left(\operatorname{asin}{\left(\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{13}}{2} \right)}\right)} + \pi + i \operatorname{im}{\left(\operatorname{asin}{\left(\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{13}}{2} \right)}\right)}\right) + \left(- \operatorname{re}{\left(\operatorname{asin}{\left(- \frac{\sqrt{13}}{2} + \frac{1}{2} \right)}\right)} - i \operatorname{im}{\left(\operatorname{asin}{\left(- \frac{\sqrt{13}}{2} + \frac{1}{2} \right)}\right)}\right) + \left(- \operatorname{re}{\left(\operatorname{asin}{\left(\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{13}}{2} \right)}\right)} - i \operatorname{im}{\left(\operatorname{asin}{\left(\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{13}}{2} \right)}\right)}\right)$$
=
2*pi
$$2 \pi$$
произведение
         /    /      ____\\     /    /      ____\\            /    /      ____\\     /    /      ____\\       /    /      ____\\       /    /      ____\\       /    /      ____\\       /    /      ____\\
         |    |1   \/ 13 ||     |    |1   \/ 13 ||            |    |1   \/ 13 ||     |    |1   \/ 13 ||       |    |1   \/ 13 ||       |    |1   \/ 13 ||       |    |1   \/ 13 ||       |    |1   \/ 13 ||
pi + I*im|asin|- - ------|| + re|asin|- - ------|| * pi + I*im|asin|- + ------|| + re|asin|- + ------|| * - re|asin|- - ------|| - I*im|asin|- - ------|| * - re|asin|- + ------|| - I*im|asin|- + ------||
         \    \2     2   //     \    \2     2   //            \    \2     2   //     \    \2     2   //       \    \2     2   //       \    \2     2   //       \    \2     2   //       \    \2     2   //
$$\left(\operatorname{re}{\left(\operatorname{asin}{\left(- \frac{\sqrt{13}}{2} + \frac{1}{2} \right)}\right)} + \pi + i \operatorname{im}{\left(\operatorname{asin}{\left(- \frac{\sqrt{13}}{2} + \frac{1}{2} \right)}\right)}\right) * \left(\operatorname{re}{\left(\operatorname{asin}{\left(\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{13}}{2} \right)}\right)} + \pi + i \operatorname{im}{\left(\operatorname{asin}{\left(\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{13}}{2} \right)}\right)}\right) * \left(- \operatorname{re}{\left(\operatorname{asin}{\left(- \frac{\sqrt{13}}{2} + \frac{1}{2} \right)}\right)} - i \operatorname{im}{\left(\operatorname{asin}{\left(- \frac{\sqrt{13}}{2} + \frac{1}{2} \right)}\right)}\right) * \left(- \operatorname{re}{\left(\operatorname{asin}{\left(\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{13}}{2} \right)}\right)} - i \operatorname{im}{\left(\operatorname{asin}{\left(\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{13}}{2} \right)}\right)}\right)$$
=
/    /    /      ____\\     /    /      ____\\\ /    /    /      ____\\     /    /      ____\\\ /         /    /      ____\\     /    /      ____\\\ /         /    /      ____\\     /    /      ____\\\
|    |    |1   \/ 13 ||     |    |1   \/ 13 ||| |    |    |1   \/ 13 ||     |    |1   \/ 13 ||| |         |    |1   \/ 13 ||     |    |1   \/ 13 ||| |         |    |1   \/ 13 ||     |    |1   \/ 13 |||
|I*im|asin|- + ------|| + re|asin|- + ------|||*|I*im|asin|- - ------|| + re|asin|- - ------|||*|pi + I*im|asin|- + ------|| + re|asin|- + ------|||*|pi + I*im|asin|- - ------|| + re|asin|- - ------|||
\    \    \2     2   //     \    \2     2   /// \    \    \2     2   //     \    \2     2   /// \         \    \2     2   //     \    \2     2   /// \         \    \2     2   //     \    \2     2   ///
$$\left(\operatorname{re}{\left(\operatorname{asin}{\left(- \frac{\sqrt{13}}{2} + \frac{1}{2} \right)}\right)} + i \operatorname{im}{\left(\operatorname{asin}{\left(- \frac{\sqrt{13}}{2} + \frac{1}{2} \right)}\right)}\right) \left(\operatorname{re}{\left(\operatorname{asin}{\left(\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{13}}{2} \right)}\right)} + i \operatorname{im}{\left(\operatorname{asin}{\left(\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{13}}{2} \right)}\right)}\right) \left(\operatorname{re}{\left(\operatorname{asin}{\left(- \frac{\sqrt{13}}{2} + \frac{1}{2} \right)}\right)} + \pi + i \operatorname{im}{\left(\operatorname{asin}{\left(- \frac{\sqrt{13}}{2} + \frac{1}{2} \right)}\right)}\right) \left(\operatorname{re}{\left(\operatorname{asin}{\left(\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{13}}{2} \right)}\right)} + \pi + i \operatorname{im}{\left(\operatorname{asin}{\left(\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{13}}{2} \right)}\right)}\right)$$
Численный ответ [src]
x1 = 1.5707963267949 + 0.759765688207722*i
x2 = 4.71238898038469 - 1.47638387575057*i
x3 = 1.5707963267949 - 0.759765688207722*i
x4 = -1.5707963267949 + 1.47638387575057*i
x4 = -1.5707963267949 + 1.47638387575057*i
График
sin^2(x)+sin(x)=3 уравнение