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sec(4x)-sec(2x)=2

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Solución

sec(4x)−sec(2x)=2

Solución

x=2π​+πn,x=20.62831…​+πn,x=π−20.62831…​+πn,x=21.88495…​+πn,x=−21.88495…​+πn
+1
Grados
x=90∘+180∘n,x=18∘+180∘n,x=162∘+180∘n,x=54∘+180∘n,x=−54∘+180∘n
Pasos de solución
sec(4x)−sec(2x)=2
Restar 2 de ambos ladossec(4x)−sec(2x)−2=0
Re-escribir usando identidades trigonométricas
−2−sec(2x)+sec(4x)
Utilizar la identidad trigonométrica básica: sec(x)=cos(x)1​=−2−cos(2x)1​+cos(4x)1​
cos(4x)=2cos2(2x)−1
cos(4x)
Reescribir como=cos(2⋅2x)
Utilizar la identidad trigonométrica del ángulo doble: cos(2x)=2cos2(x)−1cos(2⋅2x)=2cos2(2x)−1=2cos2(2x)−1
=−2−cos(2x)1​+2cos2(2x)−11​
−2+−1+2cos2(2x)1​−cos(2x)1​=0
Usando el método de sustitución
−2+−1+2cos2(2x)1​−cos(2x)1​=0
Sea: cos(2x)=u−2+−1+2u21​−u1​=0
−2+−1+2u21​−u1​=0:u=−1,u=41+5​​,u=41−5​​
−2+−1+2u21​−u1​=0
Multiplicar por el mínimo común múltiplo
−2+−1+2u21​−u1​=0
Encontrar el mínimo común múltiplo de −1+2u2,u:u(2​u+1)(2​u−1)
−1+2u2,u
Mínimo común múltiplo (MCM)
Factorizar las expresiones
Factorizar −1+2u2:(2​u+1)(2​u−1)
−1+2u2
Reescribir 2u2−1 como (2​u)2−12
2u2−1
Aplicar las leyes de los exponentes: a=(a​)22=(2​)2=(2​)2u2−1
Reescribir 1 como 12=(2​)2u2−12
Aplicar las leyes de los exponentes: ambm=(ab)m(2​)2u2=(2​u)2=(2​u)2−12
=(2​u)2−12
Aplicar la siguiente regla para binomios al cuadrado: x2−y2=(x+y)(x−y)(2​u)2−12=(2​u+1)(2​u−1)=(2​u+1)(2​u−1)
Calcular una expresión que este compuesta de factores que aparezcan tanto en (2​u+1)(2​u−1) o u=u(2​u+1)(2​u−1)
Multiplicar por el mínimo común múltiplo=u(2​u+1)(2​u−1)−2u(2​u+1)(2​u−1)+−1+2u21​u(2​u+1)(2​u−1)−u1​u(2​u+1)(2​u−1)=0⋅u(2​u+1)(2​u−1)
Simplificar
−2u(2​u+1)(2​u−1)+−1+2u21​u(2​u+1)(2​u−1)−u1​u(2​u+1)(2​u−1)=0⋅u(2​u+1)(2​u−1)
Simplificar −1+2u21​u(2​u+1)(2​u−1):u
−1+2u21​u(2​u+1)(2​u−1)
Multiplicar fracciones: a⋅cb​=ca⋅b​=−1+2u21⋅u(2​u+1)(2​u−1)​
Multiplicar: 1⋅u=u=−1+2u2u(2​u+1)(2​u−1)​
Factorizar 2u2−1:(2​u+1)(2​u−1)
2u2−1
Reescribir 2u2−1 como (2​u)2−12
2u2−1
Aplicar las leyes de los exponentes: a=(a​)22=(2​)2=(2​)2u2−1
Reescribir 1 como 12=(2​)2u2−12
Aplicar las leyes de los exponentes: ambm=(ab)m(2​)2u2=(2​u)2=(2​u)2−12
=(2​u)2−12
Aplicar la siguiente regla para binomios al cuadrado: x2−y2=(x+y)(x−y)(2​u)2−12=(2​u+1)(2​u−1)=(2​u+1)(2​u−1)
=(2​u+1)(2​u−1)u(2​u+1)(2​u−1)​
Cancelar (2​u+1)(2​u−1)u(2​u+1)(2​u−1)​:u
(2​u+1)(2​u−1)u(2​u+1)(2​u−1)​
Eliminar los terminos comunes: 2​u+1=2​u−1u(2​u−1)​
Eliminar los terminos comunes: 2​u−1=u
=u
Simplificar −u1​u(2​u+1)(2​u−1):−(2​u+1)(2​u−1)
−u1​u(2​u+1)(2​u−1)
Multiplicar fracciones: a⋅cb​=ca⋅b​=−u1⋅u(2​u+1)(2​u−1)​
Eliminar los terminos comunes: u=−1⋅(2​u+1)(2​u−1)
Multiplicar: 1⋅(2​u+1)=(2​u+1)=−(2​u+1)(2​u−1)
Simplificar 0⋅u(2​u+1)(2​u−1):0
0⋅u(2​u+1)(2​u−1)
Aplicar la regla 0⋅a=0=0
−2u(2​u+1)(2​u−1)+u−(2​u+1)(2​u−1)=0
−2u(2​u+1)(2​u−1)+u−(2​u+1)(2​u−1)=0
−2u(2​u+1)(2​u−1)+u−(2​u+1)(2​u−1)=0
Resolver −2u(2​u+1)(2​u−1)+u−(2​u+1)(2​u−1)=0:u=−1,u=41+5​​,u=41−5​​
−2u(2​u+1)(2​u−1)+u−(2​u+1)(2​u−1)=0
Factorizar −2u(2​u+1)(2​u−1)+u−(2​u+1)(2​u−1):−(u+1)(4u2−2u−1)
−2u(2​u+1)(2​u−1)+u−(2​u+1)(2​u−1)
Expandir −2u(2​u+1)(2​u−1)+u−(2​u+1)(2​u−1):−4u3+3u−2u2+1
−2u(2​u+1)(2​u−1)+u−(2​u+1)(2​u−1)
Expandir −2u(2​u+1)(2​u−1):−4u3+2u
Expandir (2​u+1)(2​u−1):2u2−1
(2​u+1)(2​u−1)
Aplicar la siguiente regla para binomios al cuadrado: (a+b)(a−b)=a2−b2a=2​u,b=1=(2​u)2−12
Simplificar (2​u)2−12:2u2−1
(2​u)2−12
Aplicar la regla 1a=112=1=(2​u)2−1
(2​u)2=2u2
(2​u)2
Aplicar las leyes de los exponentes: (a⋅b)n=anbn=(2​)2u2
(2​)2:2
Aplicar las leyes de los exponentes: a​=a21​=(221​)2
Aplicar las leyes de los exponentes: (ab)c=abc=221​⋅2
21​⋅2=1
21​⋅2
Multiplicar fracciones: a⋅cb​=ca⋅b​=21⋅2​
Eliminar los terminos comunes: 2=1
=2
=2u2
=2u2−1
=2u2−1
=−2u(2u2−1)
Expandir −2u(2u2−1):−4u3+2u
−2u(2u2−1)
Poner los parentesis utilizando: a(b−c)=ab−aca=−2u,b=2u2,c=1=−2u⋅2u2−(−2u)⋅1
Aplicar las reglas de los signos−(−a)=a=−2⋅2u2u+2⋅1⋅u
Simplificar −2⋅2u2u+2⋅1⋅u:−4u3+2u
−2⋅2u2u+2⋅1⋅u
2⋅2u2u=4u3
2⋅2u2u
Multiplicar los numeros: 2⋅2=4=4u2u
Aplicar las leyes de los exponentes: ab⋅ac=ab+cu2u=u2+1=4u2+1
Sumar: 2+1=3=4u3
2⋅1⋅u=2u
2⋅1⋅u
Multiplicar los numeros: 2⋅1=2=2u
=−4u3+2u
=−4u3+2u
=−4u3+2u
=−4u3+2u+u−(2​u+1)(2​u−1)
Expandir −(2​u+1)(2​u−1):−2u2+1
Expandir (2​u+1)(2​u−1):2u2−1
(2​u+1)(2​u−1)
Aplicar la siguiente regla para binomios al cuadrado: (a+b)(a−b)=a2−b2a=2​u,b=1=(2​u)2−12
Simplificar (2​u)2−12:2u2−1
(2​u)2−12
Aplicar la regla 1a=112=1=(2​u)2−1
(2​u)2=2u2
(2​u)2
Aplicar las leyes de los exponentes: (a⋅b)n=anbn=(2​)2u2
(2​)2:2
Aplicar las leyes de los exponentes: a​=a21​=(221​)2
Aplicar las leyes de los exponentes: (ab)c=abc=221​⋅2
21​⋅2=1
21​⋅2
Multiplicar fracciones: a⋅cb​=ca⋅b​=21⋅2​
Eliminar los terminos comunes: 2=1
=2
=2u2
=2u2−1
=2u2−1
=−(2u2−1)
Poner los parentesis=−(2u2)−(−1)
Aplicar las reglas de los signos−(−a)=a,−(a)=−a=−2u2+1
=−4u3+2u+u−2u2+1
Sumar elementos similares: 2u+u=3u=−4u3+3u−2u2+1
=−4u3+3u−2u2+1
Factorizar −4u3−2u2+3u+1:−(u+1)(4u2−2u−1)
−4u3−2u2+3u+1
Factorizar el termino común −1=−(4u3+2u2−3u−1)
Factorizar 4u3+2u2−3u−1:(u+1)(4u2−2u−1)
4u3+2u2−3u−1
Utilizar el teorema de la raíz racional
a0​=1,an​=4
Los divisores de a0​:1,Los divisores de an​:1,2,4
Por lo tanto, verificar los siguientes numeros racionales:±1,2,41​
−11​ es la raíz de la expresión, por lo tanto, factorizar u+1
=(u+1)u+14u3+2u2−3u−1​
u+14u3+2u2−3u−1​=4u2−2u−1
u+14u3+2u2−3u−1​
Dividir u+14u3+2u2−3u−1​:u+14u3+2u2−3u−1​=4u2+u+1−2u2−3u−1​
Dividir los coeficientes de los términos de mayor grado del numerador 4u3+2u2−3u−1
y el divisor u+1:u4u3​=4u2
Cociente=4u2
Multiplicar u+1 por 4u2:4u3+4u2Substraer 4u3+4u2 de 4u3+2u2−3u−1 para obtener un nuevo residuoResiduo=−2u2−3u−1
Por lo tantou+14u3+2u2−3u−1​=4u2+u+1−2u2−3u−1​
=4u2+u+1−2u2−3u−1​
Dividir u+1−2u2−3u−1​:u+1−2u2−3u−1​=−2u+u+1−u−1​
Dividir los coeficientes de los términos de mayor grado del numerador −2u2−3u−1
y el divisor u+1:u−2u2​=−2u
Cociente=−2u
Multiplicar u+1 por −2u:−2u2−2uSubstraer −2u2−2u de −2u2−3u−1 para obtener un nuevo residuoResiduo=−u−1
Por lo tantou+1−2u2−3u−1​=−2u+u+1−u−1​
=4u2−2u+u+1−u−1​
Dividir u+1−u−1​:u+1−u−1​=−1
Dividir los coeficientes de los términos de mayor grado del numerador −u−1
y el divisor u+1:u−u​=−1
Cociente=−1
Multiplicar u+1 por −1:−u−1Substraer −u−1 de −u−1 para obtener un nuevo residuoResiduo=0
Por lo tantou+1−u−1​=−1
=4u2−2u−1
=4u2−2u−1
=(u+1)(4u2−2u−1)
=−(u+1)(4u2−2u−1)
=−(u+1)(4u2−2u−1)
−(u+1)(4u2−2u−1)=0
Usando la propiedad del factor cero: Si ab=0entonces a=0o b=0u+1=0or4u2−2u−1=0
Resolver u+1=0:u=−1
u+1=0
Desplace 1a la derecha
u+1=0
Restar 1 de ambos ladosu+1−1=0−1
Simplificaru=−1
u=−1
Resolver 4u2−2u−1=0:u=41+5​​,u=41−5​​
4u2−2u−1=0
Resolver con la fórmula general para ecuaciones de segundo grado:
4u2−2u−1=0
Formula general para ecuaciones de segundo grado:
Para a=4,b=−2,c=−1u1,2​=2⋅4−(−2)±(−2)2−4⋅4(−1)​​
u1,2​=2⋅4−(−2)±(−2)2−4⋅4(−1)​​
(−2)2−4⋅4(−1)​=25​
(−2)2−4⋅4(−1)​
Aplicar la regla −(−a)=a=(−2)2+4⋅4⋅1​
Aplicar las leyes de los exponentes: (−a)n=an,si n es par(−2)2=22=22+4⋅4⋅1​
Multiplicar los numeros: 4⋅4⋅1=16=22+16​
22=4=4+16​
Sumar: 4+16=20=20​
Descomposición en factores primos de 20:22⋅5
20
20divida por 220=10⋅2=2⋅10
10divida por 210=5⋅2=2⋅2⋅5
2,5 son números primos, por lo tanto, no se pueden factorizar mas=2⋅2⋅5
=22⋅5
=22⋅5​
Aplicar las leyes de los exponentes: =5​22​
Aplicar las leyes de los exponentes: 22​=2=25​
u1,2​=2⋅4−(−2)±25​​
Separar las solucionesu1​=2⋅4−(−2)+25​​,u2​=2⋅4−(−2)−25​​
u=2⋅4−(−2)+25​​:41+5​​
2⋅4−(−2)+25​​
Aplicar la regla −(−a)=a=2⋅42+25​​
Multiplicar los numeros: 2⋅4=8=82+25​​
Factorizar 2+25​:2(1+5​)
2+25​
Reescribir como=2⋅1+25​
Factorizar el termino común 2=2(1+5​)
=82(1+5​)​
Eliminar los terminos comunes: 2=41+5​​
u=2⋅4−(−2)−25​​:41−5​​
2⋅4−(−2)−25​​
Aplicar la regla −(−a)=a=2⋅42−25​​
Multiplicar los numeros: 2⋅4=8=82−25​​
Factorizar 2−25​:2(1−5​)
2−25​
Reescribir como=2⋅1−25​
Factorizar el termino común 2=2(1−5​)
=82(1−5​)​
Eliminar los terminos comunes: 2=41−5​​
Las soluciones a la ecuación de segundo grado son: u=41+5​​,u=41−5​​
Las soluciones sonu=−1,u=41+5​​,u=41−5​​
u=−1,u=41+5​​,u=41−5​​
Verificar las soluciones
Encontrar los puntos no definidos (singularidades):u=2​1​,u=−2​1​,u=0
Tomar el(los) denominador(es) de −2+−1+2u21​−u1​ y comparar con cero
Resolver −1+2u2=0:u=2​1​,u=−2​1​
−1+2u2=0
Desplace 1a la derecha
−1+2u2=0
Sumar 1 a ambos lados−1+2u2+1=0+1
Simplificar2u2=1
2u2=1
Dividir ambos lados entre 2
2u2=1
Dividir ambos lados entre 222u2​=21​
Simplificaru2=21​
u2=21​
Para x2=f(a) las soluciones son x=f(a)​,−f(a)​
u=21​​,u=−21​​
21​​=2​1​
21​​
Aplicar las leyes de los exponentes: ba​​=b​a​​,a≥0,b≥0=2​1​​
Aplicar las leyes de los exponentes: 1​=11​=1=2​1​
−21​​=−2​1​
−21​​
Aplicar las leyes de los exponentes: ba​​=b​a​​,a≥0,b≥0=−2​1​​
Aplicar las leyes de los exponentes: 1​=11​=1=−2​1​
u=2​1​,u=−2​1​
u=0
Los siguientes puntos no están definidosu=2​1​,u=−2​1​,u=0
Combinar los puntos no definidos con las soluciones:
u=−1,u=41+5​​,u=41−5​​
Sustituir en la ecuación u=cos(2x)cos(2x)=−1,cos(2x)=41+5​​,cos(2x)=41−5​​
cos(2x)=−1,cos(2x)=41+5​​,cos(2x)=41−5​​
cos(2x)=−1:x=2π​+πn
cos(2x)=−1
Soluciones generales para cos(2x)=−1
cos(x) tabla de valores periódicos con 2πn intervalos:
x06π​4π​3π​2π​32π​43π​65π​​cos(x)123​​22​​21​0−21​−22​​−23​​​xπ67π​45π​34π​23π​35π​47π​611π​​cos(x)−1−23​​−22​​−21​021​22​​23​​​​
2x=π+2πn
2x=π+2πn
Resolver 2x=π+2πn:x=2π​+πn
2x=π+2πn
Dividir ambos lados entre 2
2x=π+2πn
Dividir ambos lados entre 222x​=2π​+22πn​
Simplificarx=2π​+πn
x=2π​+πn
x=2π​+πn
cos(2x)=41+5​​:x=2arccos(41+5​​)​+πn,x=π−2arccos(41+5​​)​+πn
cos(2x)=41+5​​
Aplicar propiedades trigonométricas inversas
cos(2x)=41+5​​
Soluciones generales para cos(2x)=41+5​​cos(x)=a⇒x=arccos(a)+2πn,x=2π−arccos(a)+2πn2x=arccos(41+5​​)+2πn,2x=2π−arccos(41+5​​)+2πn
2x=arccos(41+5​​)+2πn,2x=2π−arccos(41+5​​)+2πn
Resolver 2x=arccos(41+5​​)+2πn:x=2arccos(41+5​​)​+πn
2x=arccos(41+5​​)+2πn
Dividir ambos lados entre 2
2x=arccos(41+5​​)+2πn
Dividir ambos lados entre 222x​=2arccos(41+5​​)​+22πn​
Simplificarx=2arccos(41+5​​)​+πn
x=2arccos(41+5​​)​+πn
Resolver 2x=2π−arccos(41+5​​)+2πn:x=π−2arccos(41+5​​)​+πn
2x=2π−arccos(41+5​​)+2πn
Dividir ambos lados entre 2
2x=2π−arccos(41+5​​)+2πn
Dividir ambos lados entre 222x​=22π​−2arccos(41+5​​)​+22πn​
Simplificarx=π−2arccos(41+5​​)​+πn
x=π−2arccos(41+5​​)​+πn
x=2arccos(41+5​​)​+πn,x=π−2arccos(41+5​​)​+πn
cos(2x)=41−5​​:x=2arccos(41−5​​)​+πn,x=−2arccos(41−5​​)​+πn
cos(2x)=41−5​​
Aplicar propiedades trigonométricas inversas
cos(2x)=41−5​​
Soluciones generales para cos(2x)=41−5​​cos(x)=−a⇒x=arccos(−a)+2πn,x=−arccos(−a)+2πn2x=arccos(41−5​​)+2πn,2x=−arccos(41−5​​)+2πn
2x=arccos(41−5​​)+2πn,2x=−arccos(41−5​​)+2πn
Resolver 2x=arccos(41−5​​)+2πn:x=2arccos(41−5​​)​+πn
2x=arccos(41−5​​)+2πn
Dividir ambos lados entre 2
2x=arccos(41−5​​)+2πn
Dividir ambos lados entre 222x​=2arccos(41−5​​)​+22πn​
Simplificarx=2arccos(41−5​​)​+πn
x=2arccos(41−5​​)​+πn
Resolver 2x=−arccos(41−5​​)+2πn:x=−2arccos(41−5​​)​+πn
2x=−arccos(41−5​​)+2πn
Dividir ambos lados entre 2
2x=−arccos(41−5​​)+2πn
Dividir ambos lados entre 222x​=−2arccos(41−5​​)​+22πn​
Simplificarx=−2arccos(41−5​​)​+πn
x=−2arccos(41−5​​)​+πn
x=2arccos(41−5​​)​+πn,x=−2arccos(41−5​​)​+πn
Combinar toda las solucionesx=2π​+πn,x=2arccos(41+5​​)​+πn,x=π−2arccos(41+5​​)​+πn,x=2arccos(41−5​​)​+πn,x=−2arccos(41−5​​)​+πn
Mostrar soluciones en forma decimalx=2π​+πn,x=20.62831…​+πn,x=π−20.62831…​+πn,x=21.88495…​+πn,x=−21.88495…​+πn

Gráfica

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Ejemplos populares

-cos(x)=1cot(x)sin(x)-sin(x)=01.16cos(θ)+0.532cos(θ)-0.557=0arcsin(6x)+arcsin(6sqrt(3)x)=-pi/2cos(x)= 1/2 ,0<= x<= 360
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