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Popular Trigonometría >

2cos(4x)+3=4cos(2x)

Solución

2 cos (4 x) + 3 = 4 cos (2 x)

Solución

x = \frac{π}{6} + πn, x = \frac{5 π}{6} + πn

Grados

x = 3 0^{\circ} + 18 0^{\circ} n, x = 15 0^{\circ} + 18 0^{\circ} n

Pasos de solución

2 cos (4 x) + 3 = 4 cos (2 x)

Restar

4 cos (2 x)

de ambos lados

2 cos (4 x) + 3 - 4 cos (2 x) = 0

Re-escribir usando identidades trigonométricas

3 + 2 cos (4 x) - 4 cos (2 x)

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

cos (4 x)

Reescribir como

= cos (2 \cdot 2 x)

Utilizar la identidad trigonométrica del ángulo doble:

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

cos (2 \cdot 2 x) = 2 cos^{2} (2 x) - 1

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

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

Simplificar

3 + 2 (2 cos^{2} (2 x) - 1) - 4 cos (2 x) : 4 cos^{2} (2 x) - 4 cos (2 x) + 1

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

Expandir

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

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

Poner los parentesis utilizando:

a (b - c) = ab - a c

a = 2, b = 2 cos^{2} (2 x), c = 1

= 2 \cdot 2 cos^{2} (2 x) - 2 \cdot 1

Simplificar

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

2 \cdot 2 cos^{2} (2 x) - 2 \cdot 1

Multiplicar los numeros:

2 \cdot 2 = 4

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

Multiplicar los numeros:

2 \cdot 1 = 2

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

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

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

Simplificar

3 + 4 cos^{2} (2 x) - 2 - 4 cos (2 x) : 4 cos^{2} (2 x) - 4 cos (2 x) + 1

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

Agrupar términos semejantes

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

Sumar/restar lo siguiente:

3 - 2 = 1

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

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

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

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

Usando el método de sustitución

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

Sea:

cos (2 x) = u

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

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

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

Escribir en la forma binómica

a x^{2} + b x + c = 0

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

Resolver con la fórmula general para ecuaciones de segundo grado:

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

Formula general para ecuaciones de segundo grado:

Para

a = 4, b = - 4, c = 1

u_{1, 2} = \frac{- ( - 4 ) \pm ( - 4 ) ^{2} - 4 \cdot 4 \cdot 1}{2 \cdot 4}

u_{1, 2} = \frac{- ( - 4 ) \pm ( - 4 ) ^{2} - 4 \cdot 4 \cdot 1}{2 \cdot 4}

(- 4)^{2} - 4 \cdot 4 \cdot 1 = 0

(- 4)^{2} - 4 \cdot 4 \cdot 1

Aplicar las leyes de los exponentes:

(- a)^{n} = a^{n},

n

es par

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

= 4^{2} - 4 \cdot 4 \cdot 1

Multiplicar los numeros:

4 \cdot 4 \cdot 1 = 16

= 4^{2} - 16

4^{2} = 16

= 16 - 16

Restar:

16 - 16 = 0

= 0

u_{1, 2} = \frac{- ( - 4 ) \pm 0}{2 \cdot 4}

u = \frac{- ( - 4 )}{2 \cdot 4}

\frac{- ( - 4 )}{2 \cdot 4} = \frac{1}{2}

\frac{- ( - 4 )}{2 \cdot 4}

Aplicar la regla

- (- a) = a

= \frac{4}{2 \cdot 4}

Multiplicar los numeros:

2 \cdot 4 = 8

= \frac{4}{8}

Eliminar los terminos comunes:

4

= \frac{1}{2}

u = \frac{1}{2}

La solución a la ecuación de segundo grado es:

u = \frac{1}{2}

Sustituir en la ecuación

u = cos (2 x)

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

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

cos (2 x) = \frac{1}{2} : x = \frac{π}{6} + πn, x = \frac{5 π}{6} + πn

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

Soluciones generales para

cos (2 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}

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

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

Resolver

2 x = \frac{π}{3} + 2 πn : x = \frac{π}{6} + πn

2 x = \frac{π}{3} + 2 πn

Dividir ambos lados entre

2

2 x = \frac{π}{3} + 2 πn

Dividir ambos lados entre

2

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

Simplificar

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

Simplificar

\frac{2 x}{2} : x

\frac{2 x}{2}

Dividir:

\frac{2}{2} = 1

= x

Simplificar

\frac{\frac{π}{3}}{2} + \frac{2 πn}{2} : \frac{π}{6} + πn

\frac{\frac{π}{3}}{2} + \frac{2 πn}{2}

\frac{\frac{π}{3}}{2} = \frac{π}{6}

\frac{\frac{π}{3}}{2}

Aplicar las propiedades de las fracciones:

\frac{\frac{b}{c}}{a} = \frac{b}{c \cdot a}

= \frac{π}{3 \cdot 2}

Multiplicar los numeros:

3 \cdot 2 = 6

= \frac{π}{6}

\frac{2 πn}{2} = πn

\frac{2 πn}{2}

Dividir:

\frac{2}{2} = 1

= πn

= \frac{π}{6} + πn

x = \frac{π}{6} + πn

x = \frac{π}{6} + πn

x = \frac{π}{6} + πn

Resolver

2 x = \frac{5 π}{3} + 2 πn : x = \frac{5 π}{6} + πn

2 x = \frac{5 π}{3} + 2 πn

Dividir ambos lados entre

2

2 x = \frac{5 π}{3} + 2 πn

Dividir ambos lados entre

2

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

Simplificar

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

Simplificar

\frac{2 x}{2} : x

\frac{2 x}{2}

Dividir:

\frac{2}{2} = 1

= x

Simplificar

\frac{\frac{5 π}{3}}{2} + \frac{2 πn}{2} : \frac{5 π}{6} + πn

\frac{\frac{5 π}{3}}{2} + \frac{2 πn}{2}

\frac{\frac{5 π}{3}}{2} = \frac{5 π}{6}

\frac{\frac{5 π}{3}}{2}

Aplicar las propiedades de las fracciones:

\frac{\frac{b}{c}}{a} = \frac{b}{c \cdot a}

= \frac{5 π}{3 \cdot 2}

Multiplicar los numeros:

3 \cdot 2 = 6

= \frac{5 π}{6}

\frac{2 πn}{2} = πn

\frac{2 πn}{2}

Dividir:

\frac{2}{2} = 1

= πn

= \frac{5 π}{6} + πn

x = \frac{5 π}{6} + πn

x = \frac{5 π}{6} + πn

x = \frac{5 π}{6} + πn

x = \frac{π}{6} + πn, x = \frac{5 π}{6} + πn

Combinar toda las soluciones

x = \frac{π}{6} + πn, x = \frac{5 π}{6} + πn

Gráfica

Ejemplos populares

sinh(y)=0

sin(x+pi/3)= 1/2

(sin(47))/(12)=(sin(x))/(11)

cos(2x)+sqrt(3)cos(x)=-1

2cos(α)=sqrt(3)