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1-2cos^2(8x)=sin(4x)

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Solución

1−2cos2(8x)=sin(4x)

Solución

x=83π+4πn​,x=24π+12πn​,x=245π+12πn​,x=40.94247…+2πn​,x=4π−0.94247…+2πn​,x=4−0.31415…+2πn​,x=4π+0.31415…+2πn​
+1
Grados
x=67.5∘+90∘n,x=7.5∘+90∘n,x=37.5∘+90∘n,x=13.5∘+90∘n,x=31.5∘+90∘n,x=−4.5∘+90∘n,x=49.5∘+90∘n
Pasos de solución
1−2cos2(8x)=sin(4x)
Restar sin(4x) de ambos lados1−2cos2(8x)−sin(4x)=0
Sea: u=4x1−2cos2(2u)−sin(u)=0
Re-escribir usando identidades trigonométricas
1−sin(u)−2cos2(2u)
Utilizar la identidad trigonométrica del ángulo doble: cos(2x)=1−2sin2(x)=1−sin(u)−2(1−2sin2(u))2
Simplificar 1−sin(u)−2(1−2sin2(u))2:8sin2(u)−8sin4(u)−sin(u)−1
1−sin(u)−2(1−2sin2(u))2
(1−2sin2(u))2:1−4sin2(u)+4sin4(u)
Aplicar la formula del binomio al cuadrado: (a−b)2=a2−2ab+b2a=1,b=2sin2(u)
=12−2⋅1⋅2sin2(u)+(2sin2(u))2
Simplificar 12−2⋅1⋅2sin2(u)+(2sin2(u))2:1−4sin2(u)+4sin4(u)
12−2⋅1⋅2sin2(u)+(2sin2(u))2
Aplicar la regla 1a=112=1=1−2⋅1⋅2sin2(u)+(2sin2(u))2
2⋅1⋅2sin2(u)=4sin2(u)
2⋅1⋅2sin2(u)
Multiplicar los numeros: 2⋅1⋅2=4=4sin2(u)
(2sin2(u))2=4sin4(u)
(2sin2(u))2
Aplicar las leyes de los exponentes: (a⋅b)n=anbn=22(sin2(u))2
(sin2(u))2:sin4(u)
Aplicar las leyes de los exponentes: (ab)c=abc=sin2⋅2(u)
Multiplicar los numeros: 2⋅2=4=sin4(u)
=22sin4(u)
22=4=4sin4(u)
=1−4sin2(u)+4sin4(u)
=1−4sin2(u)+4sin4(u)
=1−sin(u)−2(1−4sin2(u)+4sin4(u))
Expandir −2(1−4sin2(u)+4sin4(u)):−2+8sin2(u)−8sin4(u)
−2(1−4sin2(u)+4sin4(u))
Aplicar la siguiente regla de productos notables=(−2)⋅1+(−2)(−4sin2(u))+(−2)⋅4sin4(u)
Aplicar las reglas de los signos+(−a)=−a,(−a)(−b)=ab=−2⋅1+2⋅4sin2(u)−2⋅4sin4(u)
Simplificar −2⋅1+2⋅4sin2(u)−2⋅4sin4(u):−2+8sin2(u)−8sin4(u)
−2⋅1+2⋅4sin2(u)−2⋅4sin4(u)
Multiplicar los numeros: 2⋅1=2=−2+2⋅4sin2(u)−2⋅4sin4(u)
Multiplicar los numeros: 2⋅4=8=−2+8sin2(u)−8sin4(u)
=−2+8sin2(u)−8sin4(u)
=1−sin(u)−2+8sin2(u)−8sin4(u)
Simplificar 1−sin(u)−2+8sin2(u)−8sin4(u):8sin2(u)−8sin4(u)−sin(u)−1
1−sin(u)−2+8sin2(u)−8sin4(u)
Agrupar términos semejantes=−sin(u)+8sin2(u)−8sin4(u)+1−2
Sumar/restar lo siguiente: 1−2=−1=8sin2(u)−8sin4(u)−sin(u)−1
=8sin2(u)−8sin4(u)−sin(u)−1
=8sin2(u)−8sin4(u)−sin(u)−1
−1−sin(u)+8sin2(u)−8sin4(u)=0
Usando el método de sustitución
−1−sin(u)+8sin2(u)−8sin4(u)=0
Sea: sin(u)=u−1−u+8u2−8u4=0
−1−u+8u2−8u4=0:u=−1,u=21​,u=41+5​​,u=41−5​​
−1−u+8u2−8u4=0
Escribir en la forma binómica an​xn+…+a1​x+a0​=0−8u4+8u2−u−1=0
Factorizar −8u4+8u2−u−1:−(u+1)(2u−1)(4u2−2u−1)
−8u4+8u2−u−1
Factorizar el termino común −1=−(8u4−8u2+u+1)
Factorizar 8u4−8u2+u+1:(u+1)(2u−1)(4u2−2u−1)
8u4−8u2+u+1
Utilizar el teorema de la raíz racional
a0​=1,an​=8
Los divisores de a0​:1,Los divisores de an​:1,2,4,8
Por lo tanto, verificar los siguientes numeros racionales:±1,2,4,81​
−11​ es la raíz de la expresión, por lo tanto, factorizar u+1
=(u+1)u+18u4−8u2+u+1​
u+18u4−8u2+u+1​=8u3−8u2+1
u+18u4−8u2+u+1​
Dividir u+18u4−8u2+u+1​:u+18u4−8u2+u+1​=8u3+u+1−8u3−8u2+u+1​
Dividir los coeficientes de los términos de mayor grado del numerador 8u4−8u2+u+1
y el divisor u+1:u8u4​=8u3
Cociente=8u3
Multiplicar u+1 por 8u3:8u4+8u3Substraer 8u4+8u3 de 8u4−8u2+u+1 para obtener un nuevo residuoResiduo=−8u3−8u2+u+1
Por lo tantou+18u4−8u2+u+1​=8u3+u+1−8u3−8u2+u+1​
=8u3+u+1−8u3−8u2+u+1​
Dividir u+1−8u3−8u2+u+1​:u+1−8u3−8u2+u+1​=−8u2+u+1u+1​
Dividir los coeficientes de los términos de mayor grado del numerador −8u3−8u2+u+1
y el divisor u+1:u−8u3​=−8u2
Cociente=−8u2
Multiplicar u+1 por −8u2:−8u3−8u2Substraer −8u3−8u2 de −8u3−8u2+u+1 para obtener un nuevo residuoResiduo=u+1
Por lo tantou+1−8u3−8u2+u+1​=−8u2+u+1u+1​
=8u3−8u2+u+1u+1​
Dividir u+1u+1​:u+1u+1​=1
Dividir los coeficientes de los términos de mayor grado del numerador u+1
y el divisor u+1:uu​=1
Cociente=1
Multiplicar u+1 por 1:u+1Substraer u+1 de u+1 para obtener un nuevo residuoResiduo=0
Por lo tantou+1u+1​=1
=8u3−8u2+1
=8u3−8u2+1
Factorizar 8u3−8u2+1:(2u−1)(4u2−2u−1)
8u3−8u2+1
Utilizar el teorema de la raíz racional
a0​=1,an​=8
Los divisores de a0​:1,Los divisores de an​:1,2,4,8
Por lo tanto, verificar los siguientes numeros racionales:±1,2,4,81​
21​ es la raíz de la expresión, por lo tanto, factorizar 2u−1
=(2u−1)2u−18u3−8u2+1​
2u−18u3−8u2+1​=4u2−2u−1
2u−18u3−8u2+1​
Dividir 2u−18u3−8u2+1​:2u−18u3−8u2+1​=4u2+2u−1−4u2+1​
Dividir los coeficientes de los términos de mayor grado del numerador 8u3−8u2+1
y el divisor 2u−1:2u8u3​=4u2
Cociente=4u2
Multiplicar 2u−1 por 4u2:8u3−4u2Substraer 8u3−4u2 de 8u3−8u2+1 para obtener un nuevo residuoResiduo=−4u2+1
Por lo tanto2u−18u3−8u2+1​=4u2+2u−1−4u2+1​
=4u2+2u−1−4u2+1​
Dividir 2u−1−4u2+1​:2u−1−4u2+1​=−2u+2u−1−2u+1​
Dividir los coeficientes de los términos de mayor grado del numerador −4u2+1
y el divisor 2u−1:2u−4u2​=−2u
Cociente=−2u
Multiplicar 2u−1 por −2u:−4u2+2uSubstraer −4u2+2u de −4u2+1 para obtener un nuevo residuoResiduo=−2u+1
Por lo tanto2u−1−4u2+1​=−2u+2u−1−2u+1​
=4u2−2u+2u−1−2u+1​
Dividir 2u−1−2u+1​:2u−1−2u+1​=−1
Dividir los coeficientes de los términos de mayor grado del numerador −2u+1
y el divisor 2u−1:2u−2u​=−1
Cociente=−1
Multiplicar 2u−1 por −1:−2u+1Substraer −2u+1 de −2u+1 para obtener un nuevo residuoResiduo=0
Por lo tanto2u−1−2u+1​=−1
=4u2−2u−1
=4u2−2u−1
=(2u−1)(4u2−2u−1)
=(u+1)(2u−1)(4u2−2u−1)
=−(u+1)(2u−1)(4u2−2u−1)
−(u+1)(2u−1)(4u2−2u−1)=0
Usando la propiedad del factor cero: Si ab=0entonces a=0o b=0u+1=0or2u−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 2u−1=0:u=21​
2u−1=0
Desplace 1a la derecha
2u−1=0
Sumar 1 a ambos lados2u−1+1=0+1
Simplificar2u=1
2u=1
Dividir ambos lados entre 2
2u=1
Dividir ambos lados entre 222u​=21​
Simplificaru=21​
u=21​
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=21​,u=41+5​​,u=41−5​​
Sustituir en la ecuación u=sin(u)sin(u)=−1,sin(u)=21​,sin(u)=41+5​​,sin(u)=41−5​​
sin(u)=−1,sin(u)=21​,sin(u)=41+5​​,sin(u)=41−5​​
sin(u)=−1:u=23π​+2πn
sin(u)=−1
Soluciones generales para sin(u)=−1
tabla de valores periódicos con 2πn intervalos:
x06π​4π​3π​2π​32π​43π​65π​​sin(x)021​22​​23​​123​​22​​21​​xπ67π​45π​34π​23π​35π​47π​611π​​sin(x)0−21​−22​​−23​​−1−23​​−22​​−21​​​
u=23π​+2πn
u=23π​+2πn
sin(u)=21​:u=6π​+2πn,u=65π​+2πn
sin(u)=21​
Soluciones generales para sin(u)=21​
tabla de valores periódicos con 2πn intervalos:
x06π​4π​3π​2π​32π​43π​65π​​sin(x)021​22​​23​​123​​22​​21​​xπ67π​45π​34π​23π​35π​47π​611π​​sin(x)0−21​−22​​−23​​−1−23​​−22​​−21​​​
u=6π​+2πn,u=65π​+2πn
u=6π​+2πn,u=65π​+2πn
sin(u)=41+5​​:u=arcsin(41+5​​)+2πn,u=π−arcsin(41+5​​)+2πn
sin(u)=41+5​​
Aplicar propiedades trigonométricas inversas
sin(u)=41+5​​
Soluciones generales para sin(u)=41+5​​sin(x)=a⇒x=arcsin(a)+2πn,x=π−arcsin(a)+2πnu=arcsin(41+5​​)+2πn,u=π−arcsin(41+5​​)+2πn
u=arcsin(41+5​​)+2πn,u=π−arcsin(41+5​​)+2πn
sin(u)=41−5​​:u=arcsin(41−5​​)+2πn,u=π+arcsin(−41−5​​)+2πn
sin(u)=41−5​​
Aplicar propiedades trigonométricas inversas
sin(u)=41−5​​
Soluciones generales para sin(u)=41−5​​sin(x)=−a⇒x=arcsin(−a)+2πn,x=π+arcsin(a)+2πnu=arcsin(41−5​​)+2πn,u=π+arcsin(−41−5​​)+2πn
u=arcsin(41−5​​)+2πn,u=π+arcsin(−41−5​​)+2πn
Combinar toda las solucionesu=23π​+2πn,u=6π​+2πn,u=65π​+2πn,u=arcsin(41+5​​)+2πn,u=π−arcsin(41+5​​)+2πn,u=arcsin(41−5​​)+2πn,u=π+arcsin(−41−5​​)+2πn
Sustituir en la ecuación u=4x
4x=23π​+2πn:x=83π+4πn​
4x=23π​+2πn
Dividir ambos lados entre 4
4x=23π​+2πn
Dividir ambos lados entre 444x​=423π​​+42πn​
Simplificar
44x​=423π​​+42πn​
Simplificar 44x​:x
44x​
Dividir: 44​=1=x
Simplificar 423π​​+42πn​:83π+4πn​
423π​​+42πn​
Aplicar la regla ca​±cb​=ca±b​=423π​+2πn​
Simplificar 23π​+2πnen una fracción:23π+4πn​
23π​+2πn
Convertir a fracción: 2πn=22πn2​=23π​+22πn⋅2​
Ya que los denominadores son iguales, combinar las fracciones: ca​±cb​=ca±b​=23π+2πn⋅2​
Multiplicar los numeros: 2⋅2=4=23π+4πn​
=423π+4πn​​
Aplicar las propiedades de las fracciones: acb​​=c⋅ab​=2⋅43π+4πn​
Multiplicar los numeros: 2⋅4=8=83π+4πn​
x=83π+4πn​
x=83π+4πn​
x=83π+4πn​
4x=6π​+2πn:x=24π+12πn​
4x=6π​+2πn
Dividir ambos lados entre 4
4x=6π​+2πn
Dividir ambos lados entre 444x​=46π​​+42πn​
Simplificar
44x​=46π​​+42πn​
Simplificar 44x​:x
44x​
Dividir: 44​=1=x
Simplificar 46π​​+42πn​:24π+12πn​
46π​​+42πn​
Aplicar la regla ca​±cb​=ca±b​=46π​+2πn​
Simplificar 6π​+2πnen una fracción:6π+12πn​
6π​+2πn
Convertir a fracción: 2πn=62πn6​=6π​+62πn⋅6​
Ya que los denominadores son iguales, combinar las fracciones: ca​±cb​=ca±b​=6π+2πn⋅6​
Multiplicar los numeros: 2⋅6=12=6π+12πn​
=46π+12πn​​
Aplicar las propiedades de las fracciones: acb​​=c⋅ab​=6⋅4π+12πn​
Multiplicar los numeros: 6⋅4=24=24π+12πn​
x=24π+12πn​
x=24π+12πn​
x=24π+12πn​
4x=65π​+2πn:x=245π+12πn​
4x=65π​+2πn
Dividir ambos lados entre 4
4x=65π​+2πn
Dividir ambos lados entre 444x​=465π​​+42πn​
Simplificar
44x​=465π​​+42πn​
Simplificar 44x​:x
44x​
Dividir: 44​=1=x
Simplificar 465π​​+42πn​:245π+12πn​
465π​​+42πn​
Aplicar la regla ca​±cb​=ca±b​=465π​+2πn​
Simplificar 65π​+2πnen una fracción:65π+12πn​
65π​+2πn
Convertir a fracción: 2πn=62πn6​=65π​+62πn⋅6​
Ya que los denominadores son iguales, combinar las fracciones: ca​±cb​=ca±b​=65π+2πn⋅6​
Multiplicar los numeros: 2⋅6=12=65π+12πn​
=465π+12πn​​
Aplicar las propiedades de las fracciones: acb​​=c⋅ab​=6⋅45π+12πn​
Multiplicar los numeros: 6⋅4=24=245π+12πn​
x=245π+12πn​
x=245π+12πn​
x=245π+12πn​
4x=arcsin(41+5​​)+2πn:x=4arcsin(41+5​​)+2πn​
4x=arcsin(41+5​​)+2πn
Dividir ambos lados entre 4
4x=arcsin(41+5​​)+2πn
Dividir ambos lados entre 444x​=4arcsin(41+5​​)​+42πn​
Simplificar
44x​=4arcsin(41+5​​)​+42πn​
Simplificar 44x​:x
44x​
Dividir: 44​=1=x
Simplificar 4arcsin(41+5​​)​+42πn​:4arcsin(41+5​​)+2πn​
4arcsin(41+5​​)​+42πn​
Aplicar la regla ca​±cb​=ca±b​=4arcsin(41+5​​)+2πn​
x=4arcsin(41+5​​)+2πn​
x=4arcsin(41+5​​)+2πn​
x=4arcsin(41+5​​)+2πn​
4x=π−arcsin(41+5​​)+2πn:x=4π−arcsin(41+5​​)+2πn​
4x=π−arcsin(41+5​​)+2πn
Dividir ambos lados entre 4
4x=π−arcsin(41+5​​)+2πn
Dividir ambos lados entre 444x​=4π​−4arcsin(41+5​​)​+42πn​
Simplificar
44x​=4π​−4arcsin(41+5​​)​+42πn​
Simplificar 44x​:x
44x​
Dividir: 44​=1=x
Simplificar 4π​−4arcsin(41+5​​)​+42πn​:4π−arcsin(41+5​​)+2πn​
4π​−4arcsin(41+5​​)​+42πn​
Aplicar la regla ca​±cb​=ca±b​=4π−arcsin(41+5​​)+2πn​
x=4π−arcsin(41+5​​)+2πn​
x=4π−arcsin(41+5​​)+2πn​
x=4π−arcsin(41+5​​)+2πn​
4x=arcsin(41−5​​)+2πn:x=4arcsin(41−5​​)+2πn​
4x=arcsin(41−5​​)+2πn
Dividir ambos lados entre 4
4x=arcsin(41−5​​)+2πn
Dividir ambos lados entre 444x​=4arcsin(41−5​​)​+42πn​
Simplificar
44x​=4arcsin(41−5​​)​+42πn​
Simplificar 44x​:x
44x​
Dividir: 44​=1=x
Simplificar 4arcsin(41−5​​)​+42πn​:4arcsin(41−5​​)+2πn​
4arcsin(41−5​​)​+42πn​
Aplicar la regla ca​±cb​=ca±b​=4arcsin(41−5​​)+2πn​
x=4arcsin(41−5​​)+2πn​
x=4arcsin(41−5​​)+2πn​
x=4arcsin(41−5​​)+2πn​
4x=π+arcsin(−41−5​​)+2πn:x=4π+arcsin(45​−1​)+2πn​
4x=π+arcsin(−41−5​​)+2πn
−41−5​​=−4−(5​−1)​=45​−1​4x=π+arcsin(45​−1​)+2πn
Dividir ambos lados entre 4
4x=π+arcsin(45​−1​)+2πn
Dividir ambos lados entre 444x​=4π​+4arcsin(45​−1​)​+42πn​
Simplificar
44x​=4π​+4arcsin(45​−1​)​+42πn​
Simplificar 44x​:x
44x​
Dividir: 44​=1=x
Simplificar 4π​+4arcsin(45​−1​)​+42πn​:4π+arcsin(45​−1​)+2πn​
4π​+4arcsin(45​−1​)​+42πn​
Aplicar la regla ca​±cb​=ca±b​=4π+arcsin(45​−1​)+2πn​
x=4π+arcsin(45​−1​)+2πn​
x=4π+arcsin(45​−1​)+2πn​
x=4π+arcsin(45​−1​)+2πn​
x=83π+4πn​,x=24π+12πn​,x=245π+12πn​,x=4arcsin(41+5​​)+2πn​,x=4π−arcsin(41+5​​)+2πn​,x=4arcsin(41−5​​)+2πn​,x=4π+arcsin(45​−1​)+2πn​
Mostrar soluciones en forma decimalx=83π+4πn​,x=24π+12πn​,x=245π+12πn​,x=40.94247…+2πn​,x=4π−0.94247…+2πn​,x=4−0.31415…+2πn​,x=4π+0.31415…+2πn​

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tan(x-10)=0cos^2(x)=3sin(x)cos(x)sin(y)=(50)/(65.3)0.26=(1-sin(x))/(1+sin(x))sec(x)=-2,0<= x<= 2pi
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