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Popular Trigonometría >

verificar sin(3x)=(sin(x))(4cos^2(x)-1)

Solución

verificar

sin (3 x) = (sin (x)) (4 cos^{2} (x) - 1)

Solución

Verdadero

Pasos de solución

sin (3 x) = sin (x) (4 cos^{2} (x) - 1)

Manipular el lado derecho

sin (3 x)

Re-escribir usando identidades trigonométricas

sin (3 x)

Usar la siguiente identidad:

sin (3 x) = - sin^{3} (x) + 3 cos^{2} (x) sin (x)

sin (3 x)

Re-escribir usando identidades trigonométricas

sin (3 x)

Reescribir como

= sin (2 x + x)

Utilizar la identidad de suma de ángulos:

sin (s + t) = sin (s) cos (t) + cos (s) sin (t)

= sin (2 x) cos (x) + cos (2 x) sin (x)

Utilizar la identidad trigonométrica del ángulo doble:

sin (2 x) = 2 sin (x) cos (x)

= cos (2 x) sin (x) + cos (x) 2 sin (x) cos (x)

Utilizar la identidad trigonométrica del ángulo doble:

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

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

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

Expandir

(cos^{2} (x) - sin^{2} (x)) sin (x) + 2 cos (x) cos (x) sin (x) : - sin^{3} (x) + 3 cos^{2} (x) sin (x)

(cos^{2} (x) - sin^{2} (x)) sin (x) + 2 cos (x) cos (x) sin (x)

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

2 cos (x) cos (x) sin (x)

Aplicar las leyes de los exponentes:

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

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

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

Sumar:

1 + 1 = 2

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

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

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

Expandir

sin (x) (cos^{2} (x) - sin^{2} (x)) : cos^{2} (x) sin (x) - sin^{3} (x)

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

Poner los parentesis utilizando:

a (b - c) = ab - a c

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

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

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

sin^{2} (x) sin (x) = sin^{3} (x)

sin^{2} (x) sin (x)

Aplicar las leyes de los exponentes:

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

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

= sin^{2 + 1} (x)

Sumar:

2 + 1 = 3

= sin^{3} (x)

= cos^{2} (x) sin (x) - sin^{3} (x)

= cos^{2} (x) sin (x) - sin^{3} (x) + 2 cos^{2} (x) sin (x)

Simplificar

cos^{2} (x) sin (x) - sin^{3} (x) + 2 cos^{2} (x) sin (x) : - sin^{3} (x) + 3 cos^{2} (x) sin (x)

cos^{2} (x) sin (x) - sin^{3} (x) + 2 cos^{2} (x) sin (x)

Agrupar términos semejantes

= - sin^{3} (x) + cos^{2} (x) sin (x) + 2 cos^{2} (x) sin (x)

Sumar elementos similares:

cos^{2} (x) sin (x) + 2 cos^{2} (x) sin (x) = 3 cos^{2} (x) sin (x)

= - sin^{3} (x) + 3 cos^{2} (x) sin (x)

= - sin^{3} (x) + 3 cos^{2} (x) sin (x)

= - sin^{3} (x) + 3 cos^{2} (x) sin (x)

= - sin^{3} (x) + 3 cos^{2} (x) sin (x)

= - sin^{3} (x) + 3 cos^{2} (x) sin (x)

Factorizar

- sin^{3} (x) + 3 cos^{2} (x) sin (x) : sin (x) (- sin^{2} (x) + 3 cos^{2} (x))

- sin^{3} (x) + 3 cos^{2} (x) sin (x)

Aplicar las leyes de los exponentes:

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

sin^{3} (x) = sin (x) sin^{2} (x)

= - sin (x) sin^{2} (x) + 3 cos^{2} (x) sin (x)

Factorizar el termino común

sin (x)

= sin (x) (- sin^{2} (x) + 3 cos^{2} (x))

= (- sin^{2} (x) + 3 cos^{2} (x)) sin (x)

Manipular el lado izquierdo

sin (x) (4 cos^{2} (x) - 1)

Re-escribir usando identidades trigonométricas

sin (x) (4 cos^{2} (x) - 1)

Utilizar la identidad pitagórica:

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

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

Sumar elementos similares:

4 cos^{2} (x) - cos^{2} (x) = 3 cos^{2} (x)

= sin (x) (3 cos^{2} (x) + sin^{2} (x))

= sin (x) (3 cos^{2} (x) + sin^{2} (x))

Se demostró que ambos lados pueden tomar la misma forma

\Rightarrow Verdadero

Ejemplos populares

verificar tan(x+pi/2)=-cot(x)

verificar (cos(pi-x))/(cos(pi/2+x))=cot(x)

verificar cot(θ)+tan(θ)=2csc(2θ)

verificar cos(x)(tan(x)-sec(-x))=sin(x)-1

verificar 1/(sec^2(x))+1/(csc^2(x))=1