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sec(x)tan(x)=2sqrt(3)

Solución

sec (x) tan (x) = 23

Solución

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

Grados

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

Pasos de solución

sec (x) tan (x) = 23

Restar

23

de ambos lados

sec (x) tan (x) - 23 = 0

Expresar con seno, coseno

- 23 + sec (x) tan (x)

Utilizar la identidad trigonométrica básica:

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

= - 23 + \frac{1}{cos ( x )} tan (x)

Utilizar la identidad trigonométrica básica:

tan (x) = \frac{sin ( x )}{cos ( x )}

= - 23 + \frac{1}{cos ( x )} \cdot \frac{sin ( x )}{cos ( x )}

Simplificar

- 23 + \frac{1}{cos ( x )} \cdot \frac{sin ( x )}{cos ( x )} : \frac{- 2 3 cos ^{2} ( x ) + sin ( x )}{cos ^{2} ( x )}

- 23 + \frac{1}{cos ( x )} \cdot \frac{sin ( x )}{cos ( x )}

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

\frac{1}{cos ( x )} \cdot \frac{sin ( x )}{cos ( x )}

Multiplicar fracciones:

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

= \frac{1 \cdot sin ( x )}{cos ( x ) cos ( x )}

Multiplicar:

1 \cdot sin (x) = sin (x)

= \frac{sin ( x )}{cos ( x ) cos ( x )}

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

cos (x) cos (x)

Aplicar las leyes de los exponentes:

a^{b} \cdot a^{c} = a^{b + c}

cos (x) cos (x) = cos^{1 + 1} (x)

= cos^{1 + 1} (x)

Sumar:

1 + 1 = 2

= cos^{2} (x)

= \frac{sin ( x )}{cos ^{2} ( x )}

= - 23 + \frac{sin ( x )}{cos ^{2} ( x )}

Convertir a fracción:

23 = \frac{2 \cdot 3 cos ^{2} ( x )}{cos ^{2} ( x )}

= - \frac{2 3 cos ^{2} ( x )}{cos ^{2} ( x )} + \frac{sin ( x )}{cos ^{2} ( x )}

Ya que los denominadores son iguales, combinar las fracciones:

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

= \frac{- 2 3 cos ^{2} ( x ) + sin ( x )}{cos ^{2} ( x )}

= \frac{- 2 3 cos ^{2} ( x ) + sin ( x )}{cos ^{2} ( x )}

\frac{sin ( x ) - 2 cos ^{2} ( x ) 3}{cos ^{2} ( x )} = 0

\frac{f ( x )}{g ( x )} = 0 \Rightarrow f (x) = 0

sin (x) - 2 cos^{2} (x) 3 = 0

Re-escribir usando identidades trigonométricas

sin (x) - 2 cos^{2} (x) 3

Utilizar la identidad pitagórica:

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

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

= sin (x) - 2 (1 - sin^{2} (x)) 3

sin (x) - (1 - sin^{2} (x)) \cdot 23 = 0

Usando el método de sustitución

sin (x) - (1 - sin^{2} (x)) \cdot 23 = 0

Sea:

sin (x) = u

u - (1 - u^{2}) \cdot 23 = 0

u - (1 - u^{2}) \cdot 23 = 0 : u = \frac{3}{2}, u = - \frac{2 3}{3}

u - (1 - u^{2}) \cdot 23 = 0

Desarrollar

u - (1 - u^{2}) \cdot 23 : u - 23 + 23 u^{2}

u - (1 - u^{2}) \cdot 23

= u - 23 (1 - u^{2})

Expandir

- 23 (1 - u^{2}) : - 23 + 23 u^{2}

- 23 (1 - u^{2})

Poner los parentesis utilizando:

a (b - c) = ab - a c

a = - 23, b = 1, c = u^{2}

= - 23 \cdot 1 - (- 23) u^{2}

Aplicar las reglas de los signos

- (- a) = a

= - 2 \cdot 1 \cdot 3 + 23 u^{2}

Multiplicar los numeros:

2 \cdot 1 = 2

= - 23 + 23 u^{2}

= u - 23 + 23 u^{2}

u - 23 + 23 u^{2} = 0

Escribir en la forma binómica

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

23 u^{2} + u - 23 = 0

Resolver con la fórmula general para ecuaciones de segundo grado:

23 u^{2} + u - 23 = 0

Formula general para ecuaciones de segundo grado:

Para

a = 23, b = 1, c = - 23

u_{1, 2} = \frac{- 1 \pm 1 ^{2} - 4 \cdot 2 3 ( - 2 3 )}{2 \cdot 2 3}

u_{1, 2} = \frac{- 1 \pm 1 ^{2} - 4 \cdot 2 3 ( - 2 3 )}{2 \cdot 2 3}

1^{2} - 4 \cdot 23 (- 23) = 7

1^{2} - 4 \cdot 23 (- 23)

Aplicar la regla

1^{a} = 1

1^{2} = 1

= 1 - 4 \cdot 23 (- 23)

Aplicar la regla

- (- a) = a

= 1 + 4 \cdot 23 \cdot 23

4 \cdot 23 \cdot 23 = 48

4 \cdot 23 \cdot 23

Multiplicar los numeros:

4 \cdot 2 \cdot 2 = 16

= 1633

Aplicar las leyes de los exponentes:

a a = a

33 = 3

= 16 \cdot 3

Multiplicar los numeros:

16 \cdot 3 = 48

= 48

= 1 + 48

Sumar:

1 + 48 = 49

= 49

Descomponer el número en factores primos:

49 = 7^{2}

= 7^{2}

Aplicar las leyes de los exponentes:

7^{2} = 7

= 7

u_{1, 2} = \frac{- 1 \pm 7}{2 \cdot 2 3}

Separar las soluciones

u_{1} = \frac{- 1 + 7}{2 \cdot 2 3}, u_{2} = \frac{- 1 - 7}{2 \cdot 2 3}

u = \frac{- 1 + 7}{2 \cdot 2 3} : \frac{3}{2}

\frac{- 1 + 7}{2 \cdot 2 3}

Sumar/restar lo siguiente:

- 1 + 7 = 6

= \frac{6}{2 \cdot 2 3}

Multiplicar los numeros:

2 \cdot 2 = 4

= \frac{6}{4 3}

Eliminar los terminos comunes:

2

= \frac{3}{2 3}

Aplicar las leyes de los exponentes:

3 = 3^{\frac{1}{2}}

= \frac{3}{2 \cdot 3 ^{\frac{1}{2}}}

Aplicar las leyes de los exponentes:

\frac{x ^{a}}{x ^{b}} = x^{a - b}

\frac{3 ^{1}}{3 ^{\frac{1}{2}}} = 3^{1 - \frac{1}{2}}

= \frac{3 ^{1 - \frac{1}{2}}}{2}

Restar:

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

= \frac{3 ^{\frac{1}{2}}}{2}

Aplicar las leyes de los exponentes:

3^{\frac{1}{2}} = 3

= \frac{3}{2}

u = \frac{- 1 - 7}{2 \cdot 2 3} : - \frac{2 3}{3}

\frac{- 1 - 7}{2 \cdot 2 3}

Restar:

- 1 - 7 = - 8

= \frac{- 8}{2 \cdot 2 3}

Multiplicar los numeros:

2 \cdot 2 = 4

= \frac{- 8}{4 3}

Aplicar las propiedades de las fracciones:

\frac{- a}{b} = - \frac{a}{b}

= - \frac{8}{4 3}

Dividir:

\frac{8}{4} = 2

= - \frac{2}{3}

Racionalizar

- \frac{2}{3} : - \frac{2 3}{3}

- \frac{2}{3}

Multiplicar por el conjugado

\frac{3}{3}

= - \frac{2 3}{3 3}

33 = 3

33

Aplicar las leyes de los exponentes:

a a = a

33 = 3

= 3

= - \frac{2 3}{3}

= - \frac{2 3}{3}

Las soluciones a la ecuación de segundo grado son:

u = \frac{3}{2}, u = - \frac{2 3}{3}

Sustituir en la ecuación

u = sin (x)

sin (x) = \frac{3}{2}, sin (x) = - \frac{2 3}{3}

sin (x) = \frac{3}{2}, sin (x) = - \frac{2 3}{3}

sin (x) = \frac{3}{2} : x = \frac{π}{3} + 2 πn, x = \frac{2 π}{3} + 2 πn

sin (x) = \frac{3}{2}

Soluciones generales para

sin (x) = \frac{3}{2}

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} sin (x) 0 \frac{1}{2} \frac{2}{2} \frac{3}{2} 1 \frac{3}{2} \frac{2}{2} \frac{1}{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} sin (x) 0 - \frac{1}{2} - \frac{2}{2} - \frac{3}{2} - 1 - \frac{3}{2} - \frac{2}{2} - \frac{1}{2}

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

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

sin (x) = - \frac{2 3}{3} :

Sin solución

sin (x) = - \frac{2 3}{3}

- 1 \leq sin (x) \leq 1

Sin soluci \overset{o}{ˊ} n

Combinar toda las soluciones

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

Gráfica

Ejemplos populares