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cos(2x)+cos(4x)+cos(6x)=0

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Solução

cos(2x)+cos(4x)+cos(6x)=0

Solução

x=3π(3n+1)​,x=3π(3n+2)​,x=83π+8πn​,x=85π+8πn​,x=8π+8πn​,x=87π+8πn​
+1
Graus
x=60∘+180∘n,x=120∘+180∘n,x=67.5∘+180∘n,x=112.5∘+180∘n,x=22.5∘+180∘n,x=157.5∘+180∘n
Passos da solução
cos(2x)+cos(4x)+cos(6x)=0
Sea: u=2xcos(u)+cos(2u)+cos(3u)=0
Reeecreva usando identidades trigonométricas
cos(2u)+cos(3u)+cos(u)
Utilizar a identidade trigonométrica do arco duplo: cos(2x)=2cos2(x)−1=2cos2(u)−1+cos(3u)+cos(u)
cos(3u)=4cos3(u)−3cos(u)
cos(3u)
Reeecreva usando identidades trigonométricas
cos(3u)
Reescrever como=cos(2u+u)
Use a identidade de soma de ângulos: cos(s+t)=cos(s)cos(t)−sin(s)sin(t)=cos(2u)cos(u)−sin(2u)sin(u)
Utilizar a identidade trigonométrica do arco duplo: sin(2u)=2sin(u)cos(u)=cos(2u)cos(u)−2sin(u)cos(u)sin(u)
Simplificar cos(2u)cos(u)−2sin(u)cos(u)sin(u):cos(u)cos(2u)−2sin2(u)cos(u)
cos(2u)cos(u)−2sin(u)cos(u)sin(u)
2sin(u)cos(u)sin(u)=2sin2(u)cos(u)
2sin(u)cos(u)sin(u)
Aplicar as propriedades dos expoentes: ab⋅ac=ab+csin(u)sin(u)=sin1+1(u)=2cos(u)sin1+1(u)
Somar: 1+1=2=2cos(u)sin2(u)
=cos(u)cos(2u)−2sin2(u)cos(u)
=cos(u)cos(2u)−2sin2(u)cos(u)
=cos(u)cos(2u)−2sin2(u)cos(u)
Utilizar a identidade trigonométrica do arco duplo: cos(2u)=2cos2(u)−1=(2cos2(u)−1)cos(u)−2sin2(u)cos(u)
Utilizar a identidade trigonométrica pitagórica: cos2(u)+sin2(u)=1sin2(u)=1−cos2(u)=(2cos2(u)−1)cos(u)−2(1−cos2(u))cos(u)
Expandir (2cos2(u)−1)cos(u)−2(1−cos2(u))cos(u):4cos3(u)−3cos(u)
(2cos2(u)−1)cos(u)−2(1−cos2(u))cos(u)
=cos(u)(2cos2(u)−1)−2cos(u)(1−cos2(u))
Expandir cos(u)(2cos2(u)−1):2cos3(u)−cos(u)
cos(u)(2cos2(u)−1)
Colocar os parênteses utilizando: a(b−c)=ab−aca=cos(u),b=2cos2(u),c=1=cos(u)2cos2(u)−cos(u)1
=2cos2(u)cos(u)−1cos(u)
Simplificar 2cos2(u)cos(u)−1⋅cos(u):2cos3(u)−cos(u)
2cos2(u)cos(u)−1cos(u)
2cos2(u)cos(u)=2cos3(u)
2cos2(u)cos(u)
Aplicar as propriedades dos expoentes: ab⋅ac=ab+ccos2(u)cos(u)=cos2+1(u)=2cos2+1(u)
Somar: 2+1=3=2cos3(u)
1⋅cos(u)=cos(u)
1cos(u)
Multiplicar: 1⋅cos(u)=cos(u)=cos(u)
=2cos3(u)−cos(u)
=2cos3(u)−cos(u)
=2cos3(u)−cos(u)−2(1−cos2(u))cos(u)
Expandir −2cos(u)(1−cos2(u)):−2cos(u)+2cos3(u)
−2cos(u)(1−cos2(u))
Colocar os parênteses utilizando: a(b−c)=ab−aca=−2cos(u),b=1,c=cos2(u)=−2cos(u)1−(−2cos(u))cos2(u)
Aplicar as regras dos sinais−(−a)=a=−2⋅1cos(u)+2cos2(u)cos(u)
Simplificar −2⋅1⋅cos(u)+2cos2(u)cos(u):−2cos(u)+2cos3(u)
−2⋅1cos(u)+2cos2(u)cos(u)
2⋅1⋅cos(u)=2cos(u)
2⋅1cos(u)
Multiplicar os números: 2⋅1=2=2cos(u)
2cos2(u)cos(u)=2cos3(u)
2cos2(u)cos(u)
Aplicar as propriedades dos expoentes: ab⋅ac=ab+ccos2(u)cos(u)=cos2+1(u)=2cos2+1(u)
Somar: 2+1=3=2cos3(u)
=−2cos(u)+2cos3(u)
=−2cos(u)+2cos3(u)
=2cos3(u)−cos(u)−2cos(u)+2cos3(u)
Simplificar 2cos3(u)−cos(u)−2cos(u)+2cos3(u):4cos3(u)−3cos(u)
2cos3(u)−cos(u)−2cos(u)+2cos3(u)
Agrupar termos semelhantes=2cos3(u)+2cos3(u)−cos(u)−2cos(u)
Somar elementos similares: 2cos3(u)+2cos3(u)=4cos3(u)=4cos3(u)−cos(u)−2cos(u)
Somar elementos similares: −cos(u)−2cos(u)=−3cos(u)=4cos3(u)−3cos(u)
=4cos3(u)−3cos(u)
=4cos3(u)−3cos(u)
=−1+4cos3(u)−3cos(u)+cos(u)+2cos2(u)
Simplificar=−1+4cos3(u)−2cos(u)+2cos2(u)
−1−2cos(u)+2cos2(u)+4cos3(u)=0
Usando o método de substituição
−1−2cos(u)+2cos2(u)+4cos3(u)=0
Sea: cos(u)=u−1−2u+2u2+4u3=0
−1−2u+2u2+4u3=0:u=−21​,u=−22​​,u=22​​
−1−2u+2u2+4u3=0
Escrever na forma padrão an​xn+…+a1​x+a0​=04u3+2u2−2u−1=0
Fatorar 4u3+2u2−2u−1:(2u+1)(2​u+1)(2​u−1)
4u3+2u2−2u−1
=(4u3+2u2)+(−2u−1)
Fatorar −1 de −2u−1:−(2u+1)
−2u−1
Fatorar o termo comum −1=−(2u+1)
Fatorar 2u2 de 4u3+2u2:2u2(2u+1)
4u3+2u2
Aplicar as propriedades dos expoentes: ab+c=abacu3=uu2=4uu2+2u2
Reescrever 4 como 2⋅2=2⋅2uu2+2u2
Fatorar o termo comum 2u2=2u2(2u+1)
=−(2u+1)+2u2(2u+1)
Fatorar o termo comum 2u+1=(2u+1)(2u2−1)
Fatorar 2u2−1:(2​u+1)(2​u−1)
2u2−1
Reescrever 2u2−1 como (2​u)2−12
2u2−1
Aplicar as propriedades dos radicais: a=(a​)22=(2​)2=(2​)2u2−1
Reescrever 1 como 12=(2​)2u2−12
Aplicar as propriedades dos expoentes: ambm=(ab)m(2​)2u2=(2​u)2=(2​u)2−12
=(2​u)2−12
Aplicar a regra da diferença de quadrados: x2−y2=(x+y)(x−y)(2​u)2−12=(2​u+1)(2​u−1)=(2​u+1)(2​u−1)
=(2u+1)(2​u+1)(2​u−1)
(2u+1)(2​u+1)(2​u−1)=0
Usando o princípio do fator zero: Se ab=0então a=0ou b=02u+1=0or2​u+1=0or2​u−1=0
Resolver 2u+1=0:u=−21​
2u+1=0
Mova 1para o lado direito
2u+1=0
Subtrair 1 de ambos os lados2u+1−1=0−1
Simplificar2u=−1
2u=−1
Dividir ambos os lados por 2
2u=−1
Dividir ambos os lados por 222u​=2−1​
Simplificaru=−21​
u=−21​
Resolver 2​u+1=0:u=−22​​
2​u+1=0
Mova 1para o lado direito
2​u+1=0
Subtrair 1 de ambos os lados2​u+1−1=0−1
Simplificar2​u=−1
2​u=−1
Dividir ambos os lados por 2​
2​u=−1
Dividir ambos os lados por 2​2​2​u​=2​−1​
Simplificar
2​2​u​=2​−1​
Simplificar 2​2​u​:u
2​2​u​
Eliminar o fator comum: 2​=u
Simplificar 2​−1​:−22​​
2​−1​
Aplicar as propriedades das frações: b−a​=−ba​=−2​1​
Racionalizar −2​1​:−22​​
−2​1​
Multiplicar pelo conjugado 2​2​​=−2​2​1⋅2​​
1⋅2​=2​
2​2​=2
2​2​
Aplicar as propriedades dos radicais: a​a​=a2​2​=2=2
=−22​​
=−22​​
u=−22​​
u=−22​​
u=−22​​
Resolver 2​u−1=0:u=22​​
2​u−1=0
Mova 1para o lado direito
2​u−1=0
Adicionar 1 a ambos os lados2​u−1+1=0+1
Simplificar2​u=1
2​u=1
Dividir ambos os lados por 2​
2​u=1
Dividir ambos os lados por 2​2​2​u​=2​1​
Simplificar
2​2​u​=2​1​
Simplificar 2​2​u​:u
2​2​u​
Eliminar o fator comum: 2​=u
Simplificar 2​1​:22​​
2​1​
Multiplicar pelo conjugado 2​2​​=2​2​1⋅2​​
1⋅2​=2​
2​2​=2
2​2​
Aplicar as propriedades dos radicais: a​a​=a2​2​=2=2
=22​​
u=22​​
u=22​​
u=22​​
As soluções sãou=−21​,u=−22​​,u=22​​
Substituir na equação u=cos(u)cos(u)=−21​,cos(u)=−22​​,cos(u)=22​​
cos(u)=−21​,cos(u)=−22​​,cos(u)=22​​
cos(u)=−21​:u=32π​+2πn,u=34π​+2πn
cos(u)=−21​
Soluções gerais para cos(u)=−21​
cos(x) tabela de periodicidade com ciclo de 2πn:
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​​​​
u=32π​+2πn,u=34π​+2πn
u=32π​+2πn,u=34π​+2πn
cos(u)=−22​​:u=43π​+2πn,u=45π​+2πn
cos(u)=−22​​
Soluções gerais para cos(u)=−22​​
cos(x) tabela de periodicidade com ciclo de 2πn:
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​​​​
u=43π​+2πn,u=45π​+2πn
u=43π​+2πn,u=45π​+2πn
cos(u)=22​​:u=4π​+2πn,u=47π​+2πn
cos(u)=22​​
Soluções gerais para cos(u)=22​​
cos(x) tabela de periodicidade com ciclo de 2πn:
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​​​​
u=4π​+2πn,u=47π​+2πn
u=4π​+2πn,u=47π​+2πn
Combinar toda as soluçõesu=32π​+2πn,u=34π​+2πn,u=43π​+2πn,u=45π​+2πn,u=4π​+2πn,u=47π​+2πn
Substituir na equação u=2x
2x=32π​+2πn:x=3π(3n+1)​
2x=32π​+2πn
Dividir ambos os lados por 2
2x=32π​+2πn
Dividir ambos os lados por 222x​=232π​​+22πn​
Simplificar
22x​=232π​​+22πn​
Simplificar 22x​:x
22x​
Dividir: 22​=1=x
Simplificar 232π​​+22πn​:3π(3n+1)​
232π​​+22πn​
Aplicar a regra ca​±cb​=ca±b​=232π​+2πn​
Simplificar 32π​+2πnem uma fração:32π+6πn​
32π​+2πn
Converter para fração: 2πn=32πn3​=32π​+32πn⋅3​
Já que os denominadores são iguais, combinar as frações: ca​±cb​=ca±b​=32π+2πn⋅3​
Multiplicar os números: 2⋅3=6=32π+6πn​
=232π+6πn​​
Aplicar as propriedades das frações: acb​​=c⋅ab​=3⋅22π+6πn​
Multiplicar os números: 3⋅2=6=62π+6πn​
Fatorar 2π+6πn:2π(1+3n)
2π+6πn
Reescrever como=1⋅2π+3⋅2πn
Fatorar o termo comum 2π=2π(1+3n)
=62π(1+3n)​
Eliminar o fator comum: 2=3π(3n+1)​
x=3π(3n+1)​
x=3π(3n+1)​
x=3π(3n+1)​
2x=34π​+2πn:x=3π(3n+2)​
2x=34π​+2πn
Dividir ambos os lados por 2
2x=34π​+2πn
Dividir ambos os lados por 222x​=234π​​+22πn​
Simplificar
22x​=234π​​+22πn​
Simplificar 22x​:x
22x​
Dividir: 22​=1=x
Simplificar 234π​​+22πn​:3π(3n+2)​
234π​​+22πn​
Aplicar a regra ca​±cb​=ca±b​=234π​+2πn​
Simplificar 34π​+2πnem uma fração:34π+6πn​
34π​+2πn
Converter para fração: 2πn=32πn3​=34π​+32πn⋅3​
Já que os denominadores são iguais, combinar as frações: ca​±cb​=ca±b​=34π+2πn⋅3​
Multiplicar os números: 2⋅3=6=34π+6πn​
=234π+6πn​​
Aplicar as propriedades das frações: acb​​=c⋅ab​=3⋅24π+6πn​
Multiplicar os números: 3⋅2=6=64π+6πn​
Fatorar 4π+6πn:2π(2+3n)
4π+6πn
Reescrever como=2⋅2π+3⋅2πn
Fatorar o termo comum 2π=2π(2+3n)
=62π(2+3n)​
Eliminar o fator comum: 2=3π(3n+2)​
x=3π(3n+2)​
x=3π(3n+2)​
x=3π(3n+2)​
2x=43π​+2πn:x=83π+8πn​
2x=43π​+2πn
Dividir ambos os lados por 2
2x=43π​+2πn
Dividir ambos os lados por 222x​=243π​​+22πn​
Simplificar
22x​=243π​​+22πn​
Simplificar 22x​:x
22x​
Dividir: 22​=1=x
Simplificar 243π​​+22πn​:83π+8πn​
243π​​+22πn​
Aplicar a regra ca​±cb​=ca±b​=243π​+2πn​
Simplificar 43π​+2πnem uma fração:43π+8πn​
43π​+2πn
Converter para fração: 2πn=42πn4​=43π​+42πn⋅4​
Já que os denominadores são iguais, combinar as frações: ca​±cb​=ca±b​=43π+2πn⋅4​
Multiplicar os números: 2⋅4=8=43π+8πn​
=243π+8πn​​
Aplicar as propriedades das frações: acb​​=c⋅ab​=4⋅23π+8πn​
Multiplicar os números: 4⋅2=8=83π+8πn​
x=83π+8πn​
x=83π+8πn​
x=83π+8πn​
2x=45π​+2πn:x=85π+8πn​
2x=45π​+2πn
Dividir ambos os lados por 2
2x=45π​+2πn
Dividir ambos os lados por 222x​=245π​​+22πn​
Simplificar
22x​=245π​​+22πn​
Simplificar 22x​:x
22x​
Dividir: 22​=1=x
Simplificar 245π​​+22πn​:85π+8πn​
245π​​+22πn​
Aplicar a regra ca​±cb​=ca±b​=245π​+2πn​
Simplificar 45π​+2πnem uma fração:45π+8πn​
45π​+2πn
Converter para fração: 2πn=42πn4​=45π​+42πn⋅4​
Já que os denominadores são iguais, combinar as frações: ca​±cb​=ca±b​=45π+2πn⋅4​
Multiplicar os números: 2⋅4=8=45π+8πn​
=245π+8πn​​
Aplicar as propriedades das frações: acb​​=c⋅ab​=4⋅25π+8πn​
Multiplicar os números: 4⋅2=8=85π+8πn​
x=85π+8πn​
x=85π+8πn​
x=85π+8πn​
2x=4π​+2πn:x=8π+8πn​
2x=4π​+2πn
Dividir ambos os lados por 2
2x=4π​+2πn
Dividir ambos os lados por 222x​=24π​​+22πn​
Simplificar
22x​=24π​​+22πn​
Simplificar 22x​:x
22x​
Dividir: 22​=1=x
Simplificar 24π​​+22πn​:8π+8πn​
24π​​+22πn​
Aplicar a regra ca​±cb​=ca±b​=24π​+2πn​
Simplificar 4π​+2πnem uma fração:4π+8πn​
4π​+2πn
Converter para fração: 2πn=42πn4​=4π​+42πn⋅4​
Já que os denominadores são iguais, combinar as frações: ca​±cb​=ca±b​=4π+2πn⋅4​
Multiplicar os números: 2⋅4=8=4π+8πn​
=24π+8πn​​
Aplicar as propriedades das frações: acb​​=c⋅ab​=4⋅2π+8πn​
Multiplicar os números: 4⋅2=8=8π+8πn​
x=8π+8πn​
x=8π+8πn​
x=8π+8πn​
2x=47π​+2πn:x=87π+8πn​
2x=47π​+2πn
Dividir ambos os lados por 2
2x=47π​+2πn
Dividir ambos os lados por 222x​=247π​​+22πn​
Simplificar
22x​=247π​​+22πn​
Simplificar 22x​:x
22x​
Dividir: 22​=1=x
Simplificar 247π​​+22πn​:87π+8πn​
247π​​+22πn​
Aplicar a regra ca​±cb​=ca±b​=247π​+2πn​
Simplificar 47π​+2πnem uma fração:47π+8πn​
47π​+2πn
Converter para fração: 2πn=42πn4​=47π​+42πn⋅4​
Já que os denominadores são iguais, combinar as frações: ca​±cb​=ca±b​=47π+2πn⋅4​
Multiplicar os números: 2⋅4=8=47π+8πn​
=247π+8πn​​
Aplicar as propriedades das frações: acb​​=c⋅ab​=4⋅27π+8πn​
Multiplicar os números: 4⋅2=8=87π+8πn​
x=87π+8πn​
x=87π+8πn​
x=87π+8πn​
x=3π(3n+1)​,x=3π(3n+2)​,x=83π+8πn​,x=85π+8πn​,x=8π+8πn​,x=87π+8πn​

Gráfico

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Exemplos populares

sqrt(2)cos(x)sin(x)-cos(x)=06sin(x)=6sin(2x)sin(5x)+sin(x)=sqrt(3)cos(2x)3sin(2x)-1=0-sec(x)=csc(3.45)
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