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Populaire Trigonométrie >

sin^4(x)+cos^4(x)= 7/9

Solution

sin^{4} (x) + cos^{4} (x) = \frac{7}{9}

Solution

x = 0.36486 \dots + 2 πn, x = 2 π - 0.36486 \dots + 2 πn, x = 2.77672 \dots + 2 πn, x = - 2.77672 \dots + 2 πn, x = 1.20593 \dots + 2 πn, x = 2 π - 1.20593 \dots + 2 πn, x = 1.93566 \dots + 2 πn, x = - 1.93566 \dots + 2 πn

Degrés

x = 20.90515 \dots^{\circ} + 36 0^{\circ} n, x = 339.09484 \dots^{\circ} + 36 0^{\circ} n, x = 159.09484 \dots^{\circ} + 36 0^{\circ} n, x = - 159.09484 \dots^{\circ} + 36 0^{\circ} n, x = 69.09484 \dots^{\circ} + 36 0^{\circ} n, x = 290.90515 \dots^{\circ} + 36 0^{\circ} n, x = 110.90515 \dots^{\circ} + 36 0^{\circ} n, x = - 110.90515 \dots^{\circ} + 36 0^{\circ} n

étapes des solutions

sin^{4} (x) + cos^{4} (x) = \frac{7}{9}

Soustraire

\frac{7}{9}

des deux côtés

sin^{4} (x) + cos^{4} (x) - \frac{7}{9} = 0

Simplifier

sin^{4} (x) + cos^{4} (x) - \frac{7}{9} : \frac{9 sin ^{4} ( x ) + 9 cos ^{4} ( x ) - 7}{9}

sin^{4} (x) + cos^{4} (x) - \frac{7}{9}

Convertir un élément en fraction:

sin^{4} (x) = \frac{sin ^{4} ( x ) 9}{9}, cos^{4} (x) = \frac{cos ^{4} ( x ) 9}{9}

= \frac{sin ^{4} ( x ) \cdot 9}{9} + \frac{cos ^{4} ( x ) \cdot 9}{9} - \frac{7}{9}

Puisque les dénominateurs sont égaux, combiner les fractions:

\frac{a}{c} \pm \frac{b}{c} = \frac{a \pm b}{c}

= \frac{sin ^{4} ( x ) \cdot 9 + cos ^{4} ( x ) \cdot 9 - 7}{9}

\frac{9 sin ^{4} ( x ) + 9 cos ^{4} ( x ) - 7}{9} = 0

\frac{f ( x )}{g ( x )} = 0 \Rightarrow f (x) = 0

9 sin^{4} (x) + 9 cos^{4} (x) - 7 = 0

Appliquer la règle de l'exposant :

a^{b} = a^{2} a^{b - 2}

- 7 + 9 cos^{4} (x) + 9 sin^{2} (x) sin^{2} (x) = 0

Récrire en utilisant des identités trigonométriques

- 7 + 9 cos^{4} (x) + 9 sin^{2} (x) sin^{2} (x)

Utiliser l'identité hyperbolique:

cos^{2} (x) + sin^{2} (x) = 1

sin^{2} (x) = 1 - cos^{2} (x)

= - 7 + 9 cos^{4} (x) + 9 (1 - cos^{2} (x)) (1 - cos^{2} (x))

Simplifier

- 7 + 9 cos^{4} (x) + 9 (1 - cos^{2} (x)) (1 - cos^{2} (x)) : 18 cos^{4} (x) - 18 cos^{2} (x) + 2

- 7 + 9 cos^{4} (x) + 9 (1 - cos^{2} (x)) (1 - cos^{2} (x))

9 (1 - cos^{2} (x)) (1 - cos^{2} (x)) = 9 (1 - cos^{2} (x))^{2}

9 (1 - cos^{2} (x)) (1 - cos^{2} (x))

Appliquer la règle de l'exposant:

a^{b} \cdot a^{c} = a^{b + c}

(1 - cos^{2} (x)) (1 - cos^{2} (x)) = (1 - cos^{2} (x))^{1 + 1}

= 9 (1 - cos^{2} (x))^{1 + 1}

Additionner les nombres :

1 + 1 = 2

= 9 (1 - cos^{2} (x))^{2}

= - 7 + 9 cos^{4} (x) + 9 (- cos^{2} (x) + 1)^{2}

(1 - cos^{2} (x))^{2} : 1 - 2 cos^{2} (x) + cos^{4} (x)

Appliquer la formule du carré parfait:

(a - b)^{2} = a^{2} - 2 ab + b^{2}

a = 1, b = cos^{2} (x)

= 1^{2} - 2 \cdot 1 \cdot cos^{2} (x) + (cos^{2} (x))^{2}

Simplifier

1^{2} - 2 \cdot 1 \cdot cos^{2} (x) + (cos^{2} (x))^{2} : 1 - 2 cos^{2} (x) + cos^{4} (x)

1^{2} - 2 \cdot 1 \cdot cos^{2} (x) + (cos^{2} (x))^{2}

Appliquer la règle

1^{a} = 1

1^{2} = 1

= 1 - 2 \cdot 1 \cdot cos^{2} (x) + (cos^{2} (x))^{2}

2 \cdot 1 \cdot cos^{2} (x) = 2 cos^{2} (x)

2 \cdot 1 \cdot cos^{2} (x)

Multiplier les nombres :

2 \cdot 1 = 2

= 2 cos^{2} (x)

(cos^{2} (x))^{2} = cos^{4} (x)

(cos^{2} (x))^{2}

Appliquer la règle de l'exposant:

(a^{b})^{c} = a^{b c}

= cos^{2 \cdot 2} (x)

Multiplier les nombres :

2 \cdot 2 = 4

= cos^{4} (x)

= 1 - 2 cos^{2} (x) + cos^{4} (x)

= 1 - 2 cos^{2} (x) + cos^{4} (x)

= - 7 + 9 cos^{4} (x) + 9 (1 - 2 cos^{2} (x) + cos^{4} (x))

Développer

9 (1 - 2 cos^{2} (x) + cos^{4} (x)) : 9 - 18 cos^{2} (x) + 9 cos^{4} (x)

9 (1 - 2 cos^{2} (x) + cos^{4} (x))

Distribuer des parenthèses

= 9 \cdot 1 + 9 (- 2 cos^{2} (x)) + 9 cos^{4} (x)

Appliquer les règles des moins et des plus

+ (- a) = - a

= 9 \cdot 1 - 9 \cdot 2 cos^{2} (x) + 9 cos^{4} (x)

Simplifier

9 \cdot 1 - 9 \cdot 2 cos^{2} (x) + 9 cos^{4} (x) : 9 - 18 cos^{2} (x) + 9 cos^{4} (x)

9 \cdot 1 - 9 \cdot 2 cos^{2} (x) + 9 cos^{4} (x)

Multiplier les nombres :

9 \cdot 1 = 9

= 9 - 9 \cdot 2 cos^{2} (x) + 9 cos^{4} (x)

Multiplier les nombres :

9 \cdot 2 = 18

= 9 - 18 cos^{2} (x) + 9 cos^{4} (x)

= 9 - 18 cos^{2} (x) + 9 cos^{4} (x)

= - 7 + 9 cos^{4} (x) + 9 - 18 cos^{2} (x) + 9 cos^{4} (x)

Simplifier

- 7 + 9 cos^{4} (x) + 9 - 18 cos^{2} (x) + 9 cos^{4} (x) : 18 cos^{4} (x) - 18 cos^{2} (x) + 2

- 7 + 9 cos^{4} (x) + 9 - 18 cos^{2} (x) + 9 cos^{4} (x)

Grouper comme termes

= 9 cos^{4} (x) - 18 cos^{2} (x) + 9 cos^{4} (x) - 7 + 9

Additionner les éléments similaires :

9 cos^{4} (x) + 9 cos^{4} (x) = 18 cos^{4} (x)

= 18 cos^{4} (x) - 18 cos^{2} (x) - 7 + 9

Additionner/Soustraire les nombres :

- 7 + 9 = 2

= 18 cos^{4} (x) - 18 cos^{2} (x) + 2

= 18 cos^{4} (x) - 18 cos^{2} (x) + 2

= 18 cos^{4} (x) - 18 cos^{2} (x) + 2

2 - 18 cos^{2} (x) + 18 cos^{4} (x) = 0

Résoudre par substitution

2 - 18 cos^{2} (x) + 18 cos^{4} (x) = 0

Soit :

cos (x) = u

2 - 18 u^{2} + 18 u^{4} = 0

2 - 18 u^{2} + 18 u^{4} = 0 : u = \frac{3 + 5}{6}, u = - \frac{3 + 5}{6}, u = \frac{3 - 5}{6}, u = - \frac{3 - 5}{6}

2 - 18 u^{2} + 18 u^{4} = 0

Ecrire sous la forme standard

a_{n} x^{n} + \dots + a_{1} x + a_{0} = 0

18 u^{4} - 18 u^{2} + 2 = 0

Récrire l'équation avec

v = u^{2}

v^{2} = u^{4}

18 v^{2} - 18 v + 2 = 0

Résoudre

18 v^{2} - 18 v + 2 = 0 : v = \frac{3 + 5}{6}, v = \frac{3 - 5}{6}

18 v^{2} - 18 v + 2 = 0

Résoudre par la formule quadratique

18 v^{2} - 18 v + 2 = 0

Formule de l'équation quadratique:

Pour

a = 18, b = - 18, c = 2

v_{1, 2} = \frac{- ( - 18 ) \pm ( - 18 ) ^{2} - 4 \cdot 18 \cdot 2}{2 \cdot 18}

v_{1, 2} = \frac{- ( - 18 ) \pm ( - 18 ) ^{2} - 4 \cdot 18 \cdot 2}{2 \cdot 18}

(- 18)^{2} - 4 \cdot 18 \cdot 2 = 65

(- 18)^{2} - 4 \cdot 18 \cdot 2

Appliquer la règle de l'exposant:

(- a)^{n} = a^{n},

n

pair

(- 18)^{2} = 1 8^{2}

= 1 8^{2} - 4 \cdot 18 \cdot 2

Multiplier les nombres :

4 \cdot 18 \cdot 2 = 144

= 1 8^{2} - 144

1 8^{2} = 324

= 324 - 144

Soustraire les nombres :

324 - 144 = 180

= 180

Factorisation première de

180 : 2^{2} \cdot 3^{2} \cdot 5

180

180

divisée par

2180 = 90 \cdot 2

= 2 \cdot 90

90

divisée par

290 = 45 \cdot 2

= 2 \cdot 2 \cdot 45

45

divisée par

345 = 15 \cdot 3

= 2 \cdot 2 \cdot 3 \cdot 15

15

divisée par

315 = 5 \cdot 3

= 2 \cdot 2 \cdot 3 \cdot 3 \cdot 5

2, 3, 5

sont tous des nombres premiers, par conséquent aucune autre factorisation n'est possible

= 2 \cdot 2 \cdot 3 \cdot 3 \cdot 5

= 2^{2} \cdot 3^{2} \cdot 5

= 2^{2} \cdot 3^{2} \cdot 5

Appliquer la règle des radicaux:

= 5 2^{2} 3^{2}

Appliquer la règle des radicaux:

2^{2} = 2

= 25 3^{2}

Appliquer la règle des radicaux:

3^{2} = 3

= 2 \cdot 35

Redéfinir

= 65

v_{1, 2} = \frac{- ( - 18 ) \pm 6 5}{2 \cdot 18}

Séparer les solutions

v_{1} = \frac{- ( - 18 ) + 6 5}{2 \cdot 18}, v_{2} = \frac{- ( - 18 ) - 6 5}{2 \cdot 18}

v = \frac{- ( - 18 ) + 6 5}{2 \cdot 18} : \frac{3 + 5}{6}

\frac{- ( - 18 ) + 6 5}{2 \cdot 18}

Appliquer la règle

- (- a) = a

= \frac{18 + 6 5}{2 \cdot 18}

Multiplier les nombres :

2 \cdot 18 = 36

= \frac{18 + 6 5}{36}

Factoriser

18 + 65 : 6 (3 + 5)

18 + 65

Récrire comme

= 6 \cdot 3 + 65

Factoriser le terme commun

6

= 6 (3 + 5)

= \frac{6 ( 3 + 5 )}{36}

Annuler le facteur commun :

6

= \frac{3 + 5}{6}

v = \frac{- ( - 18 ) - 6 5}{2 \cdot 18} : \frac{3 - 5}{6}

\frac{- ( - 18 ) - 6 5}{2 \cdot 18}

Appliquer la règle

- (- a) = a

= \frac{18 - 6 5}{2 \cdot 18}

Multiplier les nombres :

2 \cdot 18 = 36

= \frac{18 - 6 5}{36}

Factoriser

18 - 65 : 6 (3 - 5)

18 - 65

Récrire comme

= 6 \cdot 3 - 65

Factoriser le terme commun

6

= 6 (3 - 5)

= \frac{6 ( 3 - 5 )}{36}

Annuler le facteur commun :

6

= \frac{3 - 5}{6}

Les solutions de l'équation de forme quadratique sont :

v = \frac{3 + 5}{6}, v = \frac{3 - 5}{6}

v = \frac{3 + 5}{6}, v = \frac{3 - 5}{6}

Resubstituer

v = u^{2},

résoudre pour

u

Résoudre

u^{2} = \frac{3 + 5}{6} : u = \frac{3 + 5}{6}, u = - \frac{3 + 5}{6}

u^{2} = \frac{3 + 5}{6}

Pour

x^{2} = f (a)

les solutions sont

x = f (a), - f (a)

u = \frac{3 + 5}{6}, u = - \frac{3 + 5}{6}

Résoudre

u^{2} = \frac{3 - 5}{6} : u = \frac{3 - 5}{6}, u = - \frac{3 - 5}{6}

u^{2} = \frac{3 - 5}{6}

Pour

x^{2} = f (a)

les solutions sont

x = f (a), - f (a)

u = \frac{3 - 5}{6}, u = - \frac{3 - 5}{6}

Les solutions sont

u = \frac{3 + 5}{6}, u = - \frac{3 + 5}{6}, u = \frac{3 - 5}{6}, u = - \frac{3 - 5}{6}

Remplacer

u = cos (x)

cos (x) = \frac{3 + 5}{6}, cos (x) = - \frac{3 + 5}{6}, cos (x) = \frac{3 - 5}{6}, cos (x) = - \frac{3 - 5}{6}

cos (x) = \frac{3 + 5}{6}, cos (x) = - \frac{3 + 5}{6}, cos (x) = \frac{3 - 5}{6}, cos (x) = - \frac{3 - 5}{6}

cos (x) = \frac{3 + 5}{6} : x = arccos \frac{3 + 5}{6} + 2 πn, x = 2 π - arccos \frac{3 + 5}{6} + 2 πn

cos (x) = \frac{3 + 5}{6}

Appliquer les propriétés trigonométriques inverses

cos (x) = \frac{3 + 5}{6}

Solutions générales pour

cos (x) = \frac{3 + 5}{6}

cos (x) = a \Rightarrow x = arccos (a) + 2 πn, x = 2 π - arccos (a) + 2 πn

x = arccos \frac{3 + 5}{6} + 2 πn, x = 2 π - arccos \frac{3 + 5}{6} + 2 πn

x = arccos \frac{3 + 5}{6} + 2 πn, x = 2 π - arccos \frac{3 + 5}{6} + 2 πn

cos (x) = - \frac{3 + 5}{6} : x = arccos - \frac{3 + 5}{6} + 2 πn, x = - arccos - \frac{3 + 5}{6} + 2 πn

cos (x) = - \frac{3 + 5}{6}

Appliquer les propriétés trigonométriques inverses

cos (x) = - \frac{3 + 5}{6}

Solutions générales pour

cos (x) = - \frac{3 + 5}{6}

cos (x) = - a \Rightarrow x = arccos (- a) + 2 πn, x = - arccos (- a) + 2 πn

x = arccos - \frac{3 + 5}{6} + 2 πn, x = - arccos - \frac{3 + 5}{6} + 2 πn

x = arccos - \frac{3 + 5}{6} + 2 πn, x = - arccos - \frac{3 + 5}{6} + 2 πn

cos (x) = \frac{3 - 5}{6} : x = arccos \frac{3 - 5}{6} + 2 πn, x = 2 π - arccos \frac{3 - 5}{6} + 2 πn

cos (x) = \frac{3 - 5}{6}

Appliquer les propriétés trigonométriques inverses

cos (x) = \frac{3 - 5}{6}

Solutions générales pour

cos (x) = \frac{3 - 5}{6}

cos (x) = a \Rightarrow x = arccos (a) + 2 πn, x = 2 π - arccos (a) + 2 πn

x = arccos \frac{3 - 5}{6} + 2 πn, x = 2 π - arccos \frac{3 - 5}{6} + 2 πn

x = arccos \frac{3 - 5}{6} + 2 πn, x = 2 π - arccos \frac{3 - 5}{6} + 2 πn

cos (x) = - \frac{3 - 5}{6} : x = arccos - \frac{3 - 5}{6} + 2 πn, x = - arccos - \frac{3 - 5}{6} + 2 πn

cos (x) = - \frac{3 - 5}{6}

Appliquer les propriétés trigonométriques inverses

cos (x) = - \frac{3 - 5}{6}

Solutions générales pour

cos (x) = - \frac{3 - 5}{6}

cos (x) = - a \Rightarrow x = arccos (- a) + 2 πn, x = - arccos (- a) + 2 πn

x = arccos - \frac{3 - 5}{6} + 2 πn, x = - arccos - \frac{3 - 5}{6} + 2 πn

x = arccos - \frac{3 - 5}{6} + 2 πn, x = - arccos - \frac{3 - 5}{6} + 2 πn

Combiner toutes les solutions

x = arccos \frac{3 + 5}{6} + 2 πn, x = 2 π - arccos \frac{3 + 5}{6} + 2 πn, x = arccos - \frac{3 + 5}{6} + 2 πn, x = - arccos - \frac{3 + 5}{6} + 2 πn, x = arccos \frac{3 - 5}{6} + 2 πn, x = 2 π - arccos \frac{3 - 5}{6} + 2 πn, x = arccos - \frac{3 - 5}{6} + 2 πn, x = - arccos - \frac{3 - 5}{6} + 2 πn

Montrer les solutions sous la forme décimale

x = 0.36486 \dots + 2 πn, x = 2 π - 0.36486 \dots + 2 πn, x = 2.77672 \dots + 2 πn, x = - 2.77672 \dots + 2 πn, x = 1.20593 \dots + 2 πn, x = 2 π - 1.20593 \dots + 2 πn, x = 1.93566 \dots + 2 πn, x = - 1.93566 \dots + 2 πn

Graphe

Exemples populaires

tan(θ/5)+sqrt(3)=0

3tan(x)-sqrt(3)=0,0<= x<2pi

sec^2(θ)=2

sin^2(θ)=8-2cos^2(θ)

10sin(x)+16=3sin(x)+9