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4sin^2(x)+4cos(2x)=1

Solución

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

Solución

x = \frac{π}{3} + 2 πn, x = \frac{5 π}{3} + 2 πn, x = \frac{2 π}{3} + 2 πn, x = \frac{4 π}{3} + 2 πn

Grados

x = 6 0^{\circ} + 36 0^{\circ} n, x = 30 0^{\circ} + 36 0^{\circ} n, x = 12 0^{\circ} + 36 0^{\circ} n, x = 24 0^{\circ} + 36 0^{\circ} n

Pasos de solución

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

Restar

1

de ambos lados

4 sin^{2} (x) + 4 cos (2 x) - 1 = 0

Re-escribir usando identidades trigonométricas

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

Utilizar la identidad trigonométrica del ángulo doble:

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

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

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

Simplificar

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

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

Expandir

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

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

Poner los parentesis utilizando:

a (b - c) = ab - a c

a = - 4, b = cos (2 x), c = cos^{2} (x)

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

Aplicar las reglas de los signos

- (- a) = a

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

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

Sumar elementos similares:

4 cos (2 x) - 4 cos (2 x) = 0

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

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

- 1 + 4 cos^{2} (x) = 0

Usando el método de sustitución

- 1 + 4 cos^{2} (x) = 0

Sea:

cos (x) = u

- 1 + 4 u^{2} = 0

- 1 + 4 u^{2} = 0 : u = \frac{1}{2}, u = - \frac{1}{2}

- 1 + 4 u^{2} = 0

Desplace

1

a la derecha

- 1 + 4 u^{2} = 0

Sumar

1

a ambos lados

- 1 + 4 u^{2} + 1 = 0 + 1

Simplificar

4 u^{2} = 1

4 u^{2} = 1

Dividir ambos lados entre

4

4 u^{2} = 1

Dividir ambos lados entre

4

\frac{4 u ^{2}}{4} = \frac{1}{4}

Simplificar

u^{2} = \frac{1}{4}

u^{2} = \frac{1}{4}

Para

x^{2} = f (a)

las soluciones son

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

u = \frac{1}{4}, u = - \frac{1}{4}

\frac{1}{4} = \frac{1}{2}

\frac{1}{4}

Aplicar la siguiente propiedad de los radicales:

asumiendo que

a \geq 0, b \geq 0

= \frac{1}{4}

4 = 2

4

Descomponer el número en factores primos:

4 = 2^{2}

= 2^{2}

Aplicar las leyes de los exponentes:

2^{2} = 2

= 2

= \frac{1}{2}

Aplicar la regla

1 = 1

= \frac{1}{2}

- \frac{1}{4} = - \frac{1}{2}

- \frac{1}{4}

Simplificar

\frac{1}{4} : \frac{1}{2}

\frac{1}{4}

Aplicar la siguiente propiedad de los radicales:

asumiendo que

a \geq 0, b \geq 0

= \frac{1}{4}

4 = 2

4

Descomponer el número en factores primos:

4 = 2^{2}

= 2^{2}

Aplicar las leyes de los exponentes:

2^{2} = 2

= 2

= \frac{1}{2}

= - \frac{1}{2}

Aplicar la regla

1 = 1

= - \frac{1}{2}

u = \frac{1}{2}, u = - \frac{1}{2}

Sustituir en la ecuación

u = cos (x)

cos (x) = \frac{1}{2}, cos (x) = - \frac{1}{2}

cos (x) = \frac{1}{2}, cos (x) = - \frac{1}{2}

cos (x) = \frac{1}{2} : x = \frac{π}{3} + 2 πn, x = \frac{5 π}{3} + 2 πn

cos (x) = \frac{1}{2}

Soluciones generales para

cos (x) = \frac{1}{2}

cos (x)

tabla de valores periódicos con

2 πn

intervalos:

x 0 \frac{π}{6} \frac{π}{4} \frac{π}{3} \frac{π}{2} \frac{2 π}{3} \frac{3 π}{4} \frac{5 π}{6} cos (x) 1 \frac{3}{2} \frac{2}{2} \frac{1}{2} 0 - \frac{1}{2} - \frac{2}{2} - \frac{3}{2} x π \frac{7 π}{6} \frac{5 π}{4} \frac{4 π}{3} \frac{3 π}{2} \frac{5 π}{3} \frac{7 π}{4} \frac{11 π}{6} cos (x) - 1 - \frac{3}{2} - \frac{2}{2} - \frac{1}{2} 0 \frac{1}{2} \frac{2}{2} \frac{3}{2}

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

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

cos (x) = - \frac{1}{2} : x = \frac{2 π}{3} + 2 πn, x = \frac{4 π}{3} + 2 πn

cos (x) = - \frac{1}{2}

Soluciones generales para

cos (x) = - \frac{1}{2}

cos (x)

tabla de valores periódicos con

2 πn

intervalos:

x 0 \frac{π}{6} \frac{π}{4} \frac{π}{3} \frac{π}{2} \frac{2 π}{3} \frac{3 π}{4} \frac{5 π}{6} cos (x) 1 \frac{3}{2} \frac{2}{2} \frac{1}{2} 0 - \frac{1}{2} - \frac{2}{2} - \frac{3}{2} x π \frac{7 π}{6} \frac{5 π}{4} \frac{4 π}{3} \frac{3 π}{2} \frac{5 π}{3} \frac{7 π}{4} \frac{11 π}{6} cos (x) - 1 - \frac{3}{2} - \frac{2}{2} - \frac{1}{2} 0 \frac{1}{2} \frac{2}{2} \frac{3}{2}

x = \frac{2 π}{3} + 2 πn, x = \frac{4 π}{3} + 2 πn

x = \frac{2 π}{3} + 2 πn, x = \frac{4 π}{3} + 2 πn

Combinar toda las soluciones

x = \frac{π}{3} + 2 πn, x = \frac{5 π}{3} + 2 πn, x = \frac{2 π}{3} + 2 πn, x = \frac{4 π}{3} + 2 πn

Gráfica

Ejemplos populares

cot(θ)=4,cos(θ)<0

(tan(x)+1)(sin(x)-1)=0

cos(x)=(-3)/4

2/5 =cos(θ)

cos(x)= 6/7