余弦と正弦の2乗が肩にある方程式
余弦と正弦の2乗が肩にある方程式
\[ 2^{\cos^{2}x}+2^{\sin^{2}x}=3 \] を満たす\(x\)を全て求めよ。
\[ 2^{\cos^{2}x}+2^{\sin^{2}x}=3 \] を満たす\(x\)を全て求めよ。
\begin{align*}
0 & =2^{\cos^{2}x}+2^{\sin^{2}x}-3\\
& =2^{1-\sin^{2}x}+2^{\sin^{2}x}-3\\
& =\frac{2}{2^{\sin^{2}x}}+2^{\sin^{2}x}-3\\
& =\frac{1}{2^{\sin^{2}x}}\left(\left(2^{\sin^{2}x}\right)^{2}-3\left(2^{\sin^{2}x}\right)+2\right)\\
& =\frac{1}{2^{\sin^{2}x}}\left(\left(2^{\sin^{2}x}-1\right)\left(2^{\sin^{2}x}-2\right)\right)
\end{align*}
これより、
\[ 2^{\sin^{2}x}=1,2 \] となり、
\begin{align*} \sin^{2}x & =0,1\\ \sin x & =0,\pm1 \end{align*} これより\(x\)は、
\[ x=\frac{\pi}{2}k\;,\;k\in\mathbb{Z} \]
\[ 2^{\sin^{2}x}=1,2 \] となり、
\begin{align*} \sin^{2}x & =0,1\\ \sin x & =0,\pm1 \end{align*} これより\(x\)は、
\[ x=\frac{\pi}{2}k\;,\;k\in\mathbb{Z} \]
ページ情報
タイトル | 余弦と正弦の2乗が肩にある方程式 |
URL | https://www.nomuramath.com/k66py1uz/ |
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気付けば一瞬で解ける問題
\[
x+\sqrt{x}=3\;,\;x+\frac{3}{\sqrt{x}}=?
\]
簡単に見えますが厳密に解くのは手間がかかります
\[
a=\frac{bx}{x-c},x=?
\]
5次方程式ですが簡単に解けます
\[
z^{6}=\left(z-1\right)^{6}
\]
逆3角関数の積の方程式
\[
\Sin^{\bullet}x\Cos^{\bullet}x=\frac{\pi^{2}}{18},x=?
\]