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(依官方公布版題號)
第 3 題:解方程式 \(\cos 4\theta=\sin\theta\),其中 \(0\leq\theta<2\pi\)。
解:
\(\cos 4\theta=\sin\theta\)
\(\displaystyle\Rightarrow\cos 4\theta=\cos\left(\frac{\pi}{2}-\theta\right)=\cos\left(\theta-\frac{\pi}{2}\right)\)
\(\displaystyle\Rightarrow 4\theta = \frac{\pi}{2}-\theta+2k\pi\) 或 \(\displaystyle 4\theta = \theta-\frac{\pi}{2}+2k\pi\),其中 \(k\in\mathbb{Z}\)
\(\displaystyle\Rightarrow \theta = \frac{(1+4k)\pi}{10}\) 或 \(\displaystyle \theta = \frac{(-1+4k)\pi}{6}\) ,其中 \(k\in\mathbb{Z}\)
且因為 \(0\leq\theta<2\pi\),所以 \(\displaystyle \theta=\frac{\pi}{10},\frac{5\pi}{10},\frac{9\pi}{10},\frac{13\pi}{10},\frac{17\pi}{10},\frac{3\pi}{6},\frac{7\pi}{6},\mbox{ 或 }\frac{11\pi}{6}\)