解
csc2(x)+2cos(x)+1=0
解
以下の解はない:x∈R
解答ステップ
csc2(x)+2cos(x)+1=0
両辺から2cos(x)を引くcsc2(x)+1=−2cos(x)
両辺を2乗する(csc2(x)+1)2=(−2cos(x))2
両辺から(−2cos(x))2を引く(csc2(x)+1)2−4cos2(x)=0
三角関数の公式を使用して書き換える
(1+csc2(x))2−4cos2(x)
基本的な三角関数の公式を使用する: csc(x)=sin(x)1=(1+(sin(x)1)2)2−4cos2(x)
(sin(x)1)2=sin2(x)1
(sin(x)1)2
指数の規則を適用する: (ba)c=bcac=sin2(x)12
規則を適用 1a=112=1=sin2(x)1
=(1+sin2(x)1)2−4cos2(x)
(1+sin2(x)1)2−4cos2(x)=0
因数 (1+sin2(x)1)2−4cos2(x):(1+sin2(x)1+2cos(x))(1+sin2(x)1−2cos(x))
(1+sin2(x)1)2−4cos2(x)
(1+sin2(x)1)2−4cos2(x)を書き換え (1+sin2(x)1)2−(2cos(x))2
(1+sin2(x)1)2−4cos2(x)
4を書き換え 22=(1+sin2(x)1)2−22cos2(x)
指数の規則を適用する: ambm=(ab)m22cos2(x)=(2cos(x))2=(1+sin2(x)1)2−(2cos(x))2
=(1+sin2(x)1)2−(2cos(x))2
2乗の差の公式を適用する:x2−y2=(x+y)(x−y)(1+sin2(x)1)2−(2cos(x))2=((1+sin2(x)1)+2cos(x))((1+sin2(x)1)−2cos(x))=((1+sin2(x)1)+2cos(x))((1+sin2(x)1)−2cos(x))
改良=(sin2(x)1+2cos(x)+1)(sin2(x)1−2cos(x)+1)
(1+sin2(x)1+2cos(x))(1+sin2(x)1−2cos(x))=0
各部分を別個に解く1+sin2(x)1+2cos(x)=0or1+sin2(x)1−2cos(x)=0
1+sin2(x)1+2cos(x)=0:解なし
1+sin2(x)1+2cos(x)=0
簡素化 1+sin2(x)1+2cos(x):sin2(x)sin2(x)+1+2sin2(x)cos(x)
1+sin2(x)1+2cos(x)
元を分数に変換する: 1=sin2(x)1sin2(x),2cos(x)=sin2(x)2cos(x)sin2(x)=sin2(x)1⋅sin2(x)+sin2(x)1+sin2(x)2cos(x)sin2(x)
分母が等しいので, 分数を組み合わせる: ca±cb=ca±b=sin2(x)1⋅sin2(x)+1+2cos(x)sin2(x)
乗算:1⋅sin2(x)=sin2(x)=sin2(x)sin2(x)+1+2sin2(x)cos(x)
sin2(x)sin2(x)+1+2sin2(x)cos(x)=0
g(x)f(x)=0⇒f(x)=0sin2(x)+1+2sin2(x)cos(x)=0
三角関数の公式を使用して書き換える
1+sin2(x)+2cos(x)sin2(x)
ピタゴラスの公式を使用する: cos2(x)+sin2(x)=1sin2(x)=1−cos2(x)=1+1−cos2(x)+2cos(x)(1−cos2(x))
簡素化 1+1−cos2(x)+2cos(x)(1−cos2(x)):2cos(x)−2cos3(x)−cos2(x)+2
1+1−cos2(x)+2cos(x)(1−cos2(x))
拡張 2cos(x)(1−cos2(x)):2cos(x)−2cos3(x)
2cos(x)(1−cos2(x))
分配法則を適用する: a(b−c)=ab−aca=2cos(x),b=1,c=cos2(x)=2cos(x)⋅1−2cos(x)cos2(x)
=2⋅1⋅cos(x)−2cos2(x)cos(x)
簡素化 2⋅1⋅cos(x)−2cos2(x)cos(x):2cos(x)−2cos3(x)
2⋅1⋅cos(x)−2cos2(x)cos(x)
2⋅1⋅cos(x)=2cos(x)
2⋅1⋅cos(x)
数を乗じる:2⋅1=2=2cos(x)
2cos2(x)cos(x)=2cos3(x)
2cos2(x)cos(x)
指数の規則を適用する: ab⋅ac=ab+ccos2(x)cos(x)=cos2+1(x)=2cos2+1(x)
数を足す:2+1=3=2cos3(x)
=2cos(x)−2cos3(x)
=2cos(x)−2cos3(x)
=1+1−cos2(x)+2cos(x)−2cos3(x)
数を足す:1+1=2=2cos(x)−2cos3(x)−cos2(x)+2
=2cos(x)−2cos3(x)−cos2(x)+2
2−cos2(x)+2cos(x)−2cos3(x)=0
置換で解く
2−cos2(x)+2cos(x)−2cos3(x)=0
仮定:cos(x)=u2−u2+2u−2u3=0
2−u2+2u−2u3=0:u≈1.14213…
2−u2+2u−2u3=0
標準的な形式で書く anxn+…+a1x+a0=0−2u3−u2+2u+2=0
ニュートン・ラプソン法を使用して −2u3−u2+2u+2=0 の解を1つ求める:u≈1.14213…
−2u3−u2+2u+2=0
ニュートン・ラプソン概算の定義
f(u)=−2u3−u2+2u+2
発見する f′(u):−6u2−2u+2
dud(−2u3−u2+2u+2)
和/差の法則を適用: (f±g)′=f′±g′=−dud(2u3)−dud(u2)+dud(2u)+dud(2)
dud(2u3)=6u2
dud(2u3)
定数を除去: (a⋅f)′=a⋅f′=2dud(u3)
乗の法則を適用: dxd(xa)=a⋅xa−1=2⋅3u3−1
簡素化=6u2
dud(u2)=2u
dud(u2)
乗の法則を適用: dxd(xa)=a⋅xa−1=2u2−1
簡素化=2u
dud(2u)=2
dud(2u)
定数を除去: (a⋅f)′=a⋅f′=2dudu
共通の導関数を適用: dudu=1=2⋅1
簡素化=2
dud(2)=0
dud(2)
定数の導関数: dxd(a)=0=0
=−6u2−2u+2+0
簡素化=−6u2−2u+2
仮定: u0=−1Δun+1<になるまで un+1を計算する 0.000001
u1=−0.5:Δu1=0.5
f(u0)=−2(−1)3−(−1)2+2(−1)+2=1f′(u0)=−6(−1)2−2(−1)+2=−2u1=−0.5
Δu1=∣−0.5−(−1)∣=0.5Δu1=0.5
u2=−1.16666…:Δu2=0.66666…
f(u1)=−2(−0.5)3−(−0.5)2+2(−0.5)+2=1f′(u1)=−6(−0.5)2−2(−0.5)+2=1.5u2=−1.16666…
Δu2=∣−1.16666…−(−0.5)∣=0.66666…Δu2=0.66666…
u3=−0.78019…:Δu3=0.38647…
f(u2)=−2(−1.16666…)3−(−1.16666…)2+2(−1.16666…)+2=1.48148…f′(u2)=−6(−1.16666…)2−2(−1.16666…)+2=−3.83333…u3=−0.78019…
Δu3=∣−0.78019…−(−1.16666…)∣=0.38647…Δu3=0.38647…
u4=7.72232…:Δu4=8.50251…
f(u3)=−2(−0.78019…)3−(−0.78019…)2+2(−0.78019…)+2=0.78072…f′(u3)=−6(−0.78019…)2−2(−0.78019…)+2=−0.09182…u4=7.72232…
Δu4=∣7.72232…−(−0.78019…)∣=8.50251…Δu4=8.50251…
u5=5.12779…:Δu5=2.59452…
f(u4)=−2⋅7.72232…3−7.72232…2+2⋅7.72232…+2=−963.21890…f′(u4)=−6⋅7.72232…2−2⋅7.72232…+2=−371.25003…u5=5.12779…
Δu5=∣5.12779…−7.72232…∣=2.59452…Δu5=2.59452…
u6=3.41896…:Δu6=1.70882…
f(u5)=−2⋅5.12779…3−5.12779…2+2⋅5.12779…+2=−283.70151…f′(u5)=−6⋅5.12779…2−2⋅5.12779…+2=−166.02106…u6=3.41896…
Δu6=∣3.41896…−5.12779…∣=1.70882…Δu6=1.70882…
u7=2.31481…:Δu7=1.10414…
f(u6)=−2⋅3.41896…3−3.41896…2+2⋅3.41896…+2=−82.78202…f′(u6)=−6⋅3.41896…2−2⋅3.41896…+2=−74.97378…u7=2.31481…
Δu7=∣2.31481…−3.41896…∣=1.10414…Δu7=1.10414…
u8=1.63810…:Δu8=0.67671…
f(u7)=−2⋅2.31481…3−2.31481…2+2⋅2.31481…+2=−23.53607…f′(u7)=−6⋅2.31481…2−2⋅2.31481…+2=−34.77990…u8=1.63810…
Δu8=∣1.63810…−2.31481…∣=0.67671…Δu8=0.67671…
u9=1.28138…:Δu9=0.35671…
f(u8)=−2⋅1.63810…3−1.63810…2+2⋅1.63810…+2=−6.19847…f′(u8)=−6⋅1.63810…2−2⋅1.63810…+2=−17.37647…u9=1.28138…
Δu9=∣1.28138…−1.63810…∣=0.35671…Δu9=0.35671…
u10=1.15779…:Δu10=0.12358…
f(u9)=−2⋅1.28138…3−1.28138…2+2⋅1.28138…+2=−1.28712…f′(u9)=−6⋅1.28138…2−2⋅1.28138…+2=−10.41447…u10=1.15779…
Δu10=∣1.15779…−1.28138…∣=0.12358…Δu10=0.12358…
u11=1.14237…:Δu11=0.01542…
f(u10)=−2⋅1.15779…3−1.15779…2+2⋅1.15779…+2=−0.12893…f′(u10)=−6⋅1.15779…2−2⋅1.15779…+2=−8.35854…u11=1.14237…
Δu11=∣1.14237…−1.15779…∣=0.01542…Δu11=0.01542…
u12=1.14213…:Δu12=0.00023…
f(u11)=−2⋅1.14237…3−1.14237…2+2⋅1.14237…+2=−0.00188…f′(u11)=−6⋅1.14237…2−2⋅1.14237…+2=−8.11480…u12=1.14213…
Δu12=∣1.14213…−1.14237…∣=0.00023…Δu12=0.00023…
u13=1.14213…:Δu13=5.21652E−8
f(u12)=−2⋅1.14213…3−1.14213…2+2⋅1.14213…+2=−4.2312E−7f′(u12)=−6⋅1.14213…2−2⋅1.14213…+2=−8.11116…u13=1.14213…
Δu13=∣1.14213…−1.14213…∣=5.21652E−8Δu13=5.21652E−8
u≈1.14213…
長除法を適用する:u−1.14213…−2u3−u2+2u+2=−2u2−3.28427…u−1.75110…
−2u2−3.28427…u−1.75110…≈0
ニュートン・ラプソン法を使用して −2u2−3.28427…u−1.75110…=0 の解を1つ求める:以下の解はない: u∈R
−2u2−3.28427…u−1.75110…=0
ニュートン・ラプソン概算の定義
f(u)=−2u2−3.28427…u−1.75110…
発見する f′(u):−4u−3.28427…
dud(−2u2−3.28427…u−1.75110…)
和/差の法則を適用: (f±g)′=f′±g′=−dud(2u2)−dud(3.28427…u)−dud(1.75110…)
dud(2u2)=4u
dud(2u2)
定数を除去: (a⋅f)′=a⋅f′=2dud(u2)
乗の法則を適用: dxd(xa)=a⋅xa−1=2⋅2u2−1
簡素化=4u
dud(3.28427…u)=3.28427…
dud(3.28427…u)
定数を除去: (a⋅f)′=a⋅f′=3.28427…dudu
共通の導関数を適用: dudu=1=3.28427…⋅1
簡素化=3.28427…
dud(1.75110…)=0
dud(1.75110…)
定数の導関数: dxd(a)=0=0
=−4u−3.28427…−0
簡素化=−4u−3.28427…
仮定: u0=−1Δun+1<になるまで un+1を計算する 0.000001
u1=−0.34775…:Δu1=0.65224…
f(u0)=−2(−1)2−3.28427…(−1)−1.75110…=−0.46682…f′(u0)=−4(−1)−3.28427…=0.71572…u1=−0.34775…
Δu1=∣−0.34775…−(−1)∣=0.65224…Δu1=0.65224…
u2=−0.79716…:Δu2=0.44940…
f(u1)=−2(−0.34775…)2−3.28427…(−0.34775…)−1.75110…=−0.85083…f′(u1)=−4(−0.34775…)−3.28427…=−1.89323…u2=−0.79716…
Δu2=∣−0.79716…−(−0.34775…)∣=0.44940…Δu2=0.44940…
u3=−5.02192…:Δu3=4.22476…
f(u2)=−2(−0.79716…)2−3.28427…(−0.79716…)−1.75110…=−0.40393…f′(u2)=−4(−0.79716…)−3.28427…=−0.09561…u3=−5.02192…
Δu3=∣−5.02192…−(−0.79716…)∣=4.22476…Δu3=4.22476…
u4=−2.89752…:Δu4=2.12439…
f(u3)=−2(−5.02192…)2−3.28427…(−5.02192…)−1.75110…=−35.69719…f′(u3)=−4(−5.02192…)−3.28427…=16.80342…u4=−2.89752…
Δu4=∣−2.89752…−(−5.02192…)∣=2.12439…Δu4=2.12439…
u5=−1.81080…:Δu5=1.08672…
f(u4)=−2(−2.89752…)2−3.28427…(−2.89752…)−1.75110…=−9.02614…f′(u4)=−4(−2.89752…)−3.28427…=8.30583…u5=−1.81080…
Δu5=∣−1.81080…−(−2.89752…)∣=1.08672…Δu5=1.08672…
u6=−1.21419…:Δu6=0.59660…
f(u5)=−2(−1.81080…)2−3.28427…(−1.81080…)−1.75110…=−2.36193…f′(u5)=−4(−1.81080…)−3.28427…=3.95893…u6=−1.21419…
Δu6=∣−1.21419…−(−1.81080…)∣=0.59660…Δu6=0.59660…
u7=−0.76148…:Δu7=0.45270…
f(u6)=−2(−1.21419…)2−3.28427…(−1.21419…)−1.75110…=−0.71188…f′(u6)=−4(−1.21419…)−3.28427…=1.57249…u7=−0.76148…
Δu7=∣−0.76148…−(−1.21419…)∣=0.45270…Δu7=0.45270…
u8=−2.48127…:Δu8=1.71979…
f(u7)=−2(−0.76148…)2−3.28427…(−0.76148…)−1.75110…=−0.40989…f′(u7)=−4(−0.76148…)−3.28427…=−0.23833…u8=−2.48127…
Δu8=∣−2.48127…−(−0.76148…)∣=1.71979…Δu8=1.71979…
u9=−1.59051…:Δu9=0.89075…
f(u8)=−2(−2.48127…)2−3.28427…(−2.48127…)−1.75110…=−5.91535…f′(u8)=−4(−2.48127…)−3.28427…=6.64082…u9=−1.59051…
Δu9=∣−1.59051…−(−2.48127…)∣=0.89075…Δu9=0.89075…
u10=−1.07492…:Δu10=0.51559…
f(u9)=−2(−1.59051…)2−3.28427…(−1.59051…)−1.75110…=−1.58689…f′(u9)=−4(−1.59051…)−3.28427…=3.07779…u10=−1.07492…
Δu10=∣−1.07492…−(−1.59051…)∣=0.51559…Δu10=0.51559…
u11=−0.55132…:Δu11=0.52360…
f(u10)=−2(−1.07492…)2−3.28427…(−1.07492…)−1.75110…=−0.53167…f′(u10)=−4(−1.07492…)−3.28427…=1.01541…u11=−0.55132…
Δu11=∣−0.55132…−(−1.07492…)∣=0.52360…Δu11=0.52360…
u12=−1.05950…:Δu12=0.50817…
f(u11)=−2(−0.55132…)2−3.28427…(−0.55132…)−1.75110…=−0.54831…f′(u11)=−4(−0.55132…)−3.28427…=−1.07898…u12=−1.05950…
Δu12=∣−1.05950…−(−0.55132…)∣=0.50817…Δu12=0.50817…
u13=−0.51794…:Δu13=0.54155…
f(u12)=−2(−1.05950…)2−3.28427…(−1.05950…)−1.75110…=−0.51648…f′(u12)=−4(−1.05950…)−3.28427…=0.95372…u13=−0.51794…
Δu13=∣−0.51794…−(−1.05950…)∣=0.54155…Δu13=0.54155…
解を見つけられない
解はu≈1.14213…
代用を戻す u=cos(x)cos(x)≈1.14213…
cos(x)≈1.14213…
cos(x)=1.14213…:解なし
cos(x)=1.14213…
−1≤cos(x)≤1解なし
すべての解を組み合わせる解なし
1+sin2(x)1−2cos(x)=0:解なし
1+sin2(x)1−2cos(x)=0
簡素化 1+sin2(x)1−2cos(x):sin2(x)sin2(x)+1−2sin2(x)cos(x)
1+sin2(x)1−2cos(x)
元を分数に変換する: 1=sin2(x)1sin2(x),2cos(x)=sin2(x)2cos(x)sin2(x)=sin2(x)1⋅sin2(x)+sin2(x)1−sin2(x)2cos(x)sin2(x)
分母が等しいので, 分数を組み合わせる: ca±cb=ca±b=sin2(x)1⋅sin2(x)+1−2cos(x)sin2(x)
乗算:1⋅sin2(x)=sin2(x)=sin2(x)sin2(x)+1−2sin2(x)cos(x)
sin2(x)sin2(x)+1−2sin2(x)cos(x)=0
g(x)f(x)=0⇒f(x)=0sin2(x)+1−2sin2(x)cos(x)=0
三角関数の公式を使用して書き換える
1+sin2(x)−2cos(x)sin2(x)
ピタゴラスの公式を使用する: cos2(x)+sin2(x)=1sin2(x)=1−cos2(x)=1+1−cos2(x)−2cos(x)(1−cos2(x))
簡素化 1+1−cos2(x)−2cos(x)(1−cos2(x)):2cos3(x)−cos2(x)−2cos(x)+2
1+1−cos2(x)−2cos(x)(1−cos2(x))
拡張 −2cos(x)(1−cos2(x)):−2cos(x)+2cos3(x)
−2cos(x)(1−cos2(x))
分配法則を適用する: a(b−c)=ab−aca=−2cos(x),b=1,c=cos2(x)=−2cos(x)⋅1−(−2cos(x))cos2(x)
マイナス・プラスの規則を適用する−(−a)=a=−2⋅1⋅cos(x)+2cos2(x)cos(x)
簡素化 −2⋅1⋅cos(x)+2cos2(x)cos(x):−2cos(x)+2cos3(x)
−2⋅1⋅cos(x)+2cos2(x)cos(x)
2⋅1⋅cos(x)=2cos(x)
2⋅1⋅cos(x)
数を乗じる:2⋅1=2=2cos(x)
2cos2(x)cos(x)=2cos3(x)
2cos2(x)cos(x)
指数の規則を適用する: ab⋅ac=ab+ccos2(x)cos(x)=cos2+1(x)=2cos2+1(x)
数を足す:2+1=3=2cos3(x)
=−2cos(x)+2cos3(x)
=−2cos(x)+2cos3(x)
=1+1−cos2(x)−2cos(x)+2cos3(x)
数を足す:1+1=2=2cos3(x)−cos2(x)−2cos(x)+2
=2cos3(x)−cos2(x)−2cos(x)+2
2−cos2(x)−2cos(x)+2cos3(x)=0
置換で解く
2−cos2(x)−2cos(x)+2cos3(x)=0
仮定:cos(x)=u2−u2−2u+2u3=0
2−u2−2u+2u3=0:u≈−1.14213…
2−u2−2u+2u3=0
標準的な形式で書く anxn+…+a1x+a0=02u3−u2−2u+2=0
ニュートン・ラプソン法を使用して 2u3−u2−2u+2=0 の解を1つ求める:u≈−1.14213…
2u3−u2−2u+2=0
ニュートン・ラプソン概算の定義
f(u)=2u3−u2−2u+2
発見する f′(u):6u2−2u−2
dud(2u3−u2−2u+2)
和/差の法則を適用: (f±g)′=f′±g′=dud(2u3)−dud(u2)−dud(2u)+dud(2)
dud(2u3)=6u2
dud(2u3)
定数を除去: (a⋅f)′=a⋅f′=2dud(u3)
乗の法則を適用: dxd(xa)=a⋅xa−1=2⋅3u3−1
簡素化=6u2
dud(u2)=2u
dud(u2)
乗の法則を適用: dxd(xa)=a⋅xa−1=2u2−1
簡素化=2u
dud(2u)=2
dud(2u)
定数を除去: (a⋅f)′=a⋅f′=2dudu
共通の導関数を適用: dudu=1=2⋅1
簡素化=2
dud(2)=0
dud(2)
定数の導関数: dxd(a)=0=0
=6u2−2u−2+0
簡素化=6u2−2u−2
仮定: u0=1Δun+1<になるまで un+1を計算する 0.000001
u1=0.5:Δu1=0.5
f(u0)=2⋅13−12−2⋅1+2=1f′(u0)=6⋅12−2⋅1−2=2u1=0.5
Δu1=∣0.5−1∣=0.5Δu1=0.5
u2=1.16666…:Δu2=0.66666…
f(u1)=2⋅0.53−0.52−2⋅0.5+2=1f′(u1)=6⋅0.52−2⋅0.5−2=−1.5u2=1.16666…
Δu2=∣1.16666…−0.5∣=0.66666…Δu2=0.66666…
u3=0.78019…:Δu3=0.38647…
f(u2)=2⋅1.16666…3−1.16666…2−2⋅1.16666…+2=1.48148…f′(u2)=6⋅1.16666…2−2⋅1.16666…−2=3.83333…u3=0.78019…
Δu3=∣0.78019…−1.16666…∣=0.38647…Δu3=0.38647…
u4=−7.72232…:Δu4=8.50251…
f(u3)=2⋅0.78019…3−0.78019…2−2⋅0.78019…+2=0.78072…f′(u3)=6⋅0.78019…2−2⋅0.78019…−2=0.09182…u4=−7.72232…
Δu4=∣−7.72232…−0.78019…∣=8.50251…Δu4=8.50251…
u5=−5.12779…:Δu5=2.59452…
f(u4)=2(−7.72232…)3−(−7.72232…)2−2(−7.72232…)+2=−963.21890…f′(u4)=6(−7.72232…)2−2(−7.72232…)−2=371.25003…u5=−5.12779…
Δu5=∣−5.12779…−(−7.72232…)∣=2.59452…Δu5=2.59452…
u6=−3.41896…:Δu6=1.70882…
f(u5)=2(−5.12779…)3−(−5.12779…)2−2(−5.12779…)+2=−283.70151…f′(u5)=6(−5.12779…)2−2(−5.12779…)−2=166.02106…u6=−3.41896…
Δu6=∣−3.41896…−(−5.12779…)∣=1.70882…Δu6=1.70882…
u7=−2.31481…:Δu7=1.10414…
f(u6)=2(−3.41896…)3−(−3.41896…)2−2(−3.41896…)+2=−82.78202…f′(u6)=6(−3.41896…)2−2(−3.41896…)−2=74.97378…u7=−2.31481…
Δu7=∣−2.31481…−(−3.41896…)∣=1.10414…Δu7=1.10414…
u8=−1.63810…:Δu8=0.67671…
f(u7)=2(−2.31481…)3−(−2.31481…)2−2(−2.31481…)+2=−23.53607…f′(u7)=6(−2.31481…)2−2(−2.31481…)−2=34.77990…u8=−1.63810…
Δu8=∣−1.63810…−(−2.31481…)∣=0.67671…Δu8=0.67671…
u9=−1.28138…:Δu9=0.35671…
f(u8)=2(−1.63810…)3−(−1.63810…)2−2(−1.63810…)+2=−6.19847…f′(u8)=6(−1.63810…)2−2(−1.63810…)−2=17.37647…u9=−1.28138…
Δu9=∣−1.28138…−(−1.63810…)∣=0.35671…Δu9=0.35671…
u10=−1.15779…:Δu10=0.12358…
f(u9)=2(−1.28138…)3−(−1.28138…)2−2(−1.28138…)+2=−1.28712…f′(u9)=6(−1.28138…)2−2(−1.28138…)−2=10.41447…u10=−1.15779…
Δu10=∣−1.15779…−(−1.28138…)∣=0.12358…Δu10=0.12358…
u11=−1.14237…:Δu11=0.01542…
f(u10)=2(−1.15779…)3−(−1.15779…)2−2(−1.15779…)+2=−0.12893…f′(u10)=6(−1.15779…)2−2(−1.15779…)−2=8.35854…u11=−1.14237…
Δu11=∣−1.14237…−(−1.15779…)∣=0.01542…Δu11=0.01542…
u12=−1.14213…:Δu12=0.00023…
f(u11)=2(−1.14237…)3−(−1.14237…)2−2(−1.14237…)+2=−0.00188…f′(u11)=6(−1.14237…)2−2(−1.14237…)−2=8.11480…u12=−1.14213…
Δu12=∣−1.14213…−(−1.14237…)∣=0.00023…Δu12=0.00023…
u13=−1.14213…:Δu13=5.21652E−8
f(u12)=2(−1.14213…)3−(−1.14213…)2−2(−1.14213…)+2=−4.2312E−7f′(u12)=6(−1.14213…)2−2(−1.14213…)−2=8.11116…u13=−1.14213…
Δu13=∣−1.14213…−(−1.14213…)∣=5.21652E−8Δu13=5.21652E−8
u≈−1.14213…
長除法を適用する:u+1.14213…2u3−u2−2u+2=2u2−3.28427…u+1.75110…
2u2−3.28427…u+1.75110…≈0
ニュートン・ラプソン法を使用して 2u2−3.28427…u+1.75110…=0 の解を1つ求める:以下の解はない: u∈R
2u2−3.28427…u+1.75110…=0
ニュートン・ラプソン概算の定義
f(u)=2u2−3.28427…u+1.75110…
発見する f′(u):4u−3.28427…
dud(2u2−3.28427…u+1.75110…)
和/差の法則を適用: (f±g)′=f′±g′=dud(2u2)−dud(3.28427…u)+dud(1.75110…)
dud(2u2)=4u
dud(2u2)
定数を除去: (a⋅f)′=a⋅f′=2dud(u2)
乗の法則を適用: dxd(xa)=a⋅xa−1=2⋅2u2−1
簡素化=4u
dud(3.28427…u)=3.28427…
dud(3.28427…u)
定数を除去: (a⋅f)′=a⋅f′=3.28427…dudu
共通の導関数を適用: dudu=1=3.28427…⋅1
簡素化=3.28427…
dud(1.75110…)=0
dud(1.75110…)
定数の導関数: dxd(a)=0=0
=4u−3.28427…+0
簡素化=4u−3.28427…
仮定: u0=1Δun+1<になるまで un+1を計算する 0.000001
u1=0.34775…:Δu1=0.65224…
f(u0)=2⋅12−3.28427…⋅1+1.75110…=0.46682…f′(u0)=4⋅1−3.28427…=0.71572…u1=0.34775…
Δu1=∣0.34775…−1∣=0.65224…Δu1=0.65224…
u2=0.79716…:Δu2=0.44940…
f(u1)=2⋅0.34775…2−3.28427…⋅0.34775…+1.75110…=0.85083…f′(u1)=4⋅0.34775…−3.28427…=−1.89323…u2=0.79716…
Δu2=∣0.79716…−0.34775…∣=0.44940…Δu2=0.44940…
u3=5.02192…:Δu3=4.22476…
f(u2)=2⋅0.79716…2−3.28427…⋅0.79716…+1.75110…=0.40393…f′(u2)=4⋅0.79716…−3.28427…=−0.09561…u3=5.02192…
Δu3=∣5.02192…−0.79716…∣=4.22476…Δu3=4.22476…
u4=2.89752…:Δu4=2.12439…
f(u3)=2⋅5.02192…2−3.28427…⋅5.02192…+1.75110…=35.69719…f′(u3)=4⋅5.02192…−3.28427…=16.80342…u4=2.89752…
Δu4=∣2.89752…−5.02192…∣=2.12439…Δu4=2.12439…
u5=1.81080…:Δu5=1.08672…
f(u4)=2⋅2.89752…2−3.28427…⋅2.89752…+1.75110…=9.02614…f′(u4)=4⋅2.89752…−3.28427…=8.30583…u5=1.81080…
Δu5=∣1.81080…−2.89752…∣=1.08672…Δu5=1.08672…
u6=1.21419…:Δu6=0.59660…
f(u5)=2⋅1.81080…2−3.28427…⋅1.81080…+1.75110…=2.36193…f′(u5)=4⋅1.81080…−3.28427…=3.95893…u6=1.21419…
Δu6=∣1.21419…−1.81080…∣=0.59660…Δu6=0.59660…
u7=0.76148…:Δu7=0.45270…
f(u6)=2⋅1.21419…2−3.28427…⋅1.21419…+1.75110…=0.71188…f′(u6)=4⋅1.21419…−3.28427…=1.57249…u7=0.76148…
Δu7=∣0.76148…−1.21419…∣=0.45270…Δu7=0.45270…
u8=2.48127…:Δu8=1.71979…
f(u7)=2⋅0.76148…2−3.28427…⋅0.76148…+1.75110…=0.40989…f′(u7)=4⋅0.76148…−3.28427…=−0.23833…u8=2.48127…
Δu8=∣2.48127…−0.76148…∣=1.71979…Δu8=1.71979…
u9=1.59051…:Δu9=0.89075…
f(u8)=2⋅2.48127…2−3.28427…⋅2.48127…+1.75110…=5.91535…f′(u8)=4⋅2.48127…−3.28427…=6.64082…u9=1.59051…
Δu9=∣1.59051…−2.48127…∣=0.89075…Δu9=0.89075…
u10=1.07492…:Δu10=0.51559…
f(u9)=2⋅1.59051…2−3.28427…⋅1.59051…+1.75110…=1.58689…f′(u9)=4⋅1.59051…−3.28427…=3.07779…u10=1.07492…
Δu10=∣1.07492…−1.59051…∣=0.51559…Δu10=0.51559…
u11=0.55132…:Δu11=0.52360…
f(u10)=2⋅1.07492…2−3.28427…⋅1.07492…+1.75110…=0.53167…f′(u10)=4⋅1.07492…−3.28427…=1.01541…u11=0.55132…
Δu11=∣0.55132…−1.07492…∣=0.52360…Δu11=0.52360…
u12=1.05950…:Δu12=0.50817…
f(u11)=2⋅0.55132…2−3.28427…⋅0.55132…+1.75110…=0.54831…f′(u11)=4⋅0.55132…−3.28427…=−1.07898…u12=1.05950…
Δu12=∣1.05950…−0.55132…∣=0.50817…Δu12=0.50817…
u13=0.51794…:Δu13=0.54155…
f(u12)=2⋅1.05950…2−3.28427…⋅1.05950…+1.75110…=0.51648…f′(u12)=4⋅1.05950…−3.28427…=0.95372…u13=0.51794…
Δu13=∣0.51794…−1.05950…∣=0.54155…Δu13=0.54155…
解を見つけられない
解はu≈−1.14213…
代用を戻す u=cos(x)cos(x)≈−1.14213…
cos(x)≈−1.14213…
cos(x)=−1.14213…:解なし
cos(x)=−1.14213…
−1≤cos(x)≤1解なし
すべての解を組み合わせる解なし
すべての解を組み合わせる解なし
元のequationに当てはめて解を検算する
csc2(x)+2cos(x)+1=0 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。
以下の解はない:x∈R