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第3题

设 a,b,ca,b,c 为实数,考虑 acos⁡2x+bcos⁡x+c=0a\cos^2x+b\cos x+c=0。用 a,b,ca,b,c 构造以 cos⁡2x\cos2x 为未知量且具有相同 xx 根的二次方程。比较 a=4a=4、b=2b=2、c=−1c=-1 时的方程。
第 3/4 步:使用二倍角变量
a2z2+(2a2+4ac−2b2)z+(a2+4ac−2b2+4c2)=0,z=cos⁡2xa^2z^2+(2a^2+4ac-2b^2)z+(a^2+4ac-2b^2+4c^2)=0,\quad z=\cos2x
详细分析

令 z=cos⁡2xz=\cos2x,则 cos⁡2x=(z+1)/2\cos^2x=(z+1)/2。代入并合并同类项,就得到关于 zz 的所求二次方程。