• ベストアンサー

三角関数の方程式、解ける?解けない?

sin(2x-1)+sin(3x+4)=0 ⇔ 2sin(3x-2)cos(x-1)=0 ⇔ 3x-2=nπ または x-1=π/2 + nπ と解けますが、 sin(2x-1)+sin(3x+4)+sin(5x+6)=0 や sin(2x-1)+√2sin(3x+4)=0 などは(近似値でなく初等関数を用いて)解けるのでしょうか?

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • alice_44
  • ベストアンサー率44% (2109/4759)
回答No.2

たぶん無理っぽい…としか言えない。 悩ましいのは、五次以上の方程式には 解の公式が存在しないというだけで、 個々の高次方程式は代数的に解ける場合もある ことだ。例えば、xの17乗=1 は解ける。 与えられた方程式が解けるか否かを 判定することは、一般には大変難しい。 今回の式はどうかと言えば、どうにも無理っぽい。 でも、無理であることの証明はパスしたいな。 ←♯1 逆三角関数は、初等関数のうちだよ。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。

その他の回答 (2)

  • hashioogi
  • ベストアンサー率25% (102/404)
回答No.3

sin(2x-1)+sin(3x+4)=0 ⇔ 2sin(3x-2)cos(x-1)=0 が良く分かりません。3x-2=nπが答えだとするとn=0としてx=2/3が1つの答えになりますが、元の式に代入すると左辺はsin(1/3)、右辺はsin(6)になって一致しません。 sin(2x-1)=-sin(3x+4) sin(2x-1)=sin(-3x-4) 2x-1=-3x-4+2nπ 5x=-3+2nπ x=(-3+2nπ)/5 で良いのでは?

nyankosens
質問者

お礼

すみません。 和積公式 sinA + sinB = 2sin{(A+B)/2} cos{(A-B)/2} を使ったのですが、自作問題をいじくっているときにへんになったようです。 sin(2x-1)+sin(3x+4)=0  ⇔ 2sin(2.5x+1.5)cos(0.5x+2.5)=0 ⇔ 2.5x+1.5=nπ または 0.5x+2.5=π/2 + nπ

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。
noname#221368
noname#221368
回答No.1

 地道な手順としては、以下のようになります。加法定理で、   sin(nx+a)=sin(nx)cos(a)+sin(a)cos(nx) と分解し、sin(nx)やcos(nx)にも加法定理を繰り返し適用すれば(いわゆるn倍角公式)、sin(x)とcos(x)のn乗までを含んだ、代数的な関係式にはなります。  sinとcosの関係は、   (sin(x))^2+(cos(x))^2=1 でつければ良いのですが、cosをsinで表そうとすると、cosの奇数乗の項からはsinの√が出てきます。√は2乗して潰せばOKですが、例えば、   sin(2x-1)+sin(3x+4)+sin(5x+6)=0 からは、cosの5乗,3乗,1乗が出てきますので、3回の2乗を考えると、5×2×2×2=40となり、sinの40次の代数方程式になりそうです。一般に5次方程式以上には、解の公式が存在しない(数学的に)ので、この方法が可能なのは、n=2くらいまでと思います。  さらに運よく、sin(x)=bの値が代数的に計算可能だったとしても、x=sinの逆関数(b)の値をどうやって計算するか?、という問題があります。sinの逆関数も初等関数ではあるのですが、初等超越関数と呼ばれる部類のもので、有限回の四則演算では、その値を計算できない事がわかっています。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。

関連するQ&A

  • 三角関数表

    三角関数表の、sin23°とかcos58°とかって近似値で書いてありますが、どうやって近似値を求めているのでしょうか。 sin1°が分かれば、加法定理で順々に求められますが。 それとも、テーラー展開でしょうか。

  • 三角関数の方程式

    y=x+√(3)*sin(x)-cos(x) 0<=x<=2π のときの微分係数が0になるxを求めたい。 y'=1+√(3)*cos(x)+sin(x) y'=0 より  1+√(3)*cos(x)+sin(x)=0 ---(1) (1)を解くのに cos^2(x)+sin^2(x)=1 を使って sin(x)=√(1-co^2(x))を代入して求めたら x=π/2,3π/2,5π/6,7π/6 が得られたのですが、π/2と7π/6は y'が0になりません。 定義域の関係なのかよくわかりません。 なぜ得られたπ/2と7π/6をy'の式に代入したら0にならないか教えて下さい。

  • 三角関数について教えてください。

    三角関数の関係で、+cosA=sin(A±π/2)の関係があると思うのですが?cosをsinに変換の仕方を教えてください。 cos n(θ-π/3)=cos(nθ-nπ/3)=cosA=sin(A±π/2)=sin((nθ-nπ/3)±π/2)=sin(nθ-nπ/3±π/2)と考えてかまわないのでしょうか? また、cosの頭に-がついた場合は、-cosA=cos(A±π)の関係を使って、-を外してから上の式を使いsinに変換するのが正解なのでしょうか?

  • 三角関数の方程式

    三角関数の方程式 cos2θ=sinθ+cosθ がどうしても解けません。 cos2θ=cosθ^2-sinθ^2を使うのでしょうか? なにぶん55歳で独学で数学をやっておりますので誰にも聞くことが出来ませんなにとぞよろしくお願いします。

  • 三角関数で

    三角関数で sin((π/2)-x) = cos(x) が成り立つ理由が分かりません。 sin(x+(π/2))=cos(x) との違いも含めて、ご教授をお願いしますm(__)m

  • 三角関数 連立方程式

    sin(x+y)=sinx-siny・・・1 cos(x+y)=cosx-cosy・・・2 1,2の連立方程式を解く問題なのですが、解答が 1・・・2sin{(x+y)/2}cos{(x+y)/2}=2cos{(x+y)/2}sin{(x-y)/2} 2・・・1-2[sin{(x+y)/2}]^2=-2sin{(x+y)/2}sin{(x-y)/2} と2倍角の公式や和積公式で変形してあり、ここまではわかるのですが、 この2式からcos{(x+y)/2}=0が得られる。となっています。ところがその途中の計算方法がわからないのです。 それで最後の答えがx=±2π/3+2mπ、y=±π/3+2nπとなっています。 回答いただければ幸いです。よろしくお願いします

  • 三角関数の方程式がわかりません.教えてください.

    三角関数の方程式がわかりません.教えてください. 角度は弧度法を用いるとして 「sin2x+sinx=0を満たすxの値を求めよ.」 という問題がわかりません 倍角の公式により,sin2x=2sinx*cosxなので 与式⇒2sinx*cosx+sinx=0   ⇒sinx(2cosx+1)=0 よって,sinx=0またはcosx=-1/2を満たすxを求めると (πは整数とする)x=nπ,2π/3+2nπ,4π/3+2nπ だと思ったのですが, 答えには (2nπ+1)π,2π/3+2nπ,4π/3+2nπ とありました. なぜx=nπ(動径が0またはπのところ)ではなく(2nπ+1)π(動径がπのところ)なのですか?

  • 超越方程式

    前の質問を締め切っていないのに新しい質問をさせて頂きます。いわゆる超越方程式は四則やベキ根では解けませんが、解を初等関数で表わせれば十分と思われます。超越方程式も全てが解けないわけではない(例えばlog(sin x)=a の解はx=Arcsin(exp(a)) )と思いますが、どのような場合に解を初等関数で表わせるかについてある程度一般的な理論はあるのでしょうか。  また初等関数の有限回の合成では表わせないが無限回の合成で表わせる場合もあります。例えば弧長が1で弦と円弧の距離が0.2の扇形の角を求める方程式は  1-0.2x = cos(x/2) になりますが、この解は   X[n+1] = 2 Arccos(1-0.2 X[n]) という数列の極限になります。ある初等関数の無限回の合成は他の初等関数を用いても有限回の合成では表わせないということについて私はある「証明」を思い付きました。  「無限回の合成がある極限に収束するならば、その値は(ある範囲で)初期値の取り方に依存しません。しかし初等関数の有限回の合成が定数になるのは  (sin x)^2 + (cos x)^2 = 1 のような場合しかありません。したがって無限回の合成が他の初等関数の有限回の合成に等しくなることはない。」 というものですがこのような証明でよろしいでしょうか。

  • 三角関数について教えてください。

    すみません、三角関数についてほぼ初心者なので、できるだけわかりやすく、途中を端折らないで教えて下さい。よろしくお願いいたします。 (1)次の式が成り立つとき、αとβの間の関係を求めよ。 (1)sinα=sinβ (2)cosα=cosβ (3)tanα=tanβ (2)cosx+cos2x+cos3x=0

  • 三角関数の微分

    y=sin2xを合成関数の微分法により y'=(sin2x)'*(2x)'=cos2x*2=2cos2x とあったのですが、y=sin2xが何で合成関数なんですか。 私の理解では、合成関数とは関数の中に関数が入ったようなものと おもっていたのですが。

このQ&Aのポイント
  • 既存のバーコードをハンドスキャナーで読み取り、同じバーコードラベルをプリントする方法を教えてください。
  • お使いの環境について教えてください。パソコンもしくはスマートフォンのOSは何ですか?また、どのように接続されていますか?関連するソフト・アプリがあれば教えてください。電話回線の種類も教えてください。
  • 質問はブラザー製品に関するものです。
回答を見る