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Popular Trigonometría >

2(sin(x))^2-5cos(x)-4=0

Solución

2 (sin (x))^{2} - 5 cos (x) - 4 = 0

Solución

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

Grados

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

Pasos de solución

2 (sin (x))^{2} - 5 cos (x) - 4 = 0

Sumar

5 cos (x)

a ambos lados

2 sin^{2} (x) - 4 = 5 cos (x)

Elevar al cuadrado ambos lados

(2 sin^{2} (x) - 4)^{2} = (5 cos (x))^{2}

Restar

(5 cos (x))^{2}

de ambos lados

(2 sin^{2} (x) - 4)^{2} - 25 cos^{2} (x) = 0

Factorizar

(2 sin^{2} (x) - 4)^{2} - 25 cos^{2} (x) : (2 sin^{2} (x) - 4 + 5 cos (x)) (2 sin^{2} (x) - 4 - 5 cos (x))

(2 sin^{2} (x) - 4)^{2} - 25 cos^{2} (x)

Reescribir

(2 sin^{2} (x) - 4)^{2} - 25 cos^{2} (x)

como

(2 sin^{2} (x) - 4)^{2} - (5 cos (x))^{2}

(2 sin^{2} (x) - 4)^{2} - 25 cos^{2} (x)

Reescribir

25

como

5^{2}

= (2 sin^{2} (x) - 4)^{2} - 5^{2} cos^{2} (x)

Aplicar las leyes de los exponentes:

a^{m} b^{m} = (ab)^{m}

5^{2} cos^{2} (x) = (5 cos (x))^{2}

= (2 sin^{2} (x) - 4)^{2} - (5 cos (x))^{2}

= (2 sin^{2} (x) - 4)^{2} - (5 cos (x))^{2}

Aplicar la siguiente regla para binomios al cuadrado:

x^{2} - y^{2} = (x + y) (x - y)

(2 sin^{2} (x) - 4)^{2} - (5 cos (x))^{2} = ((2 sin^{2} (x) - 4) + 5 cos (x)) ((2 sin^{2} (x) - 4) - 5 cos (x))

= ((2 sin^{2} (x) - 4) + 5 cos (x)) ((2 sin^{2} (x) - 4) - 5 cos (x))

Simplificar

= (2 sin^{2} (x) + 5 cos (x) - 4) (2 sin^{2} (x) - 5 cos (x) - 4)

(2 sin^{2} (x) - 4 + 5 cos (x)) (2 sin^{2} (x) - 4 - 5 cos (x)) = 0

Resolver cada parte por separado

2 sin^{2} (x) - 4 + 5 cos (x) = 0 or 2 sin^{2} (x) - 4 - 5 cos (x) = 0

2 sin^{2} (x) - 4 + 5 cos (x) = 0 : x = \frac{π}{3} + 2 πn, x = \frac{5 π}{3} + 2 πn

2 sin^{2} (x) - 4 + 5 cos (x) = 0

Re-escribir usando identidades trigonométricas

- 4 + 2 sin^{2} (x) + 5 cos (x)

Utilizar la identidad pitagórica:

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

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

= - 4 + 2 (1 - cos^{2} (x)) + 5 cos (x)

Simplificar

- 4 + 2 (1 - cos^{2} (x)) + 5 cos (x) : 5 cos (x) - 2 cos^{2} (x) - 2

- 4 + 2 (1 - cos^{2} (x)) + 5 cos (x)

Expandir

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

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

Poner los parentesis utilizando:

a (b - c) = ab - a c

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

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

Multiplicar los numeros:

2 \cdot 1 = 2

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

= - 4 + 2 - 2 cos^{2} (x) + 5 cos (x)

Sumar/restar lo siguiente:

- 4 + 2 = - 2

= 5 cos (x) - 2 cos^{2} (x) - 2

= 5 cos (x) - 2 cos^{2} (x) - 2

- 2 - 2 cos^{2} (x) + 5 cos (x) = 0

Usando el método de sustitución

- 2 - 2 cos^{2} (x) + 5 cos (x) = 0

Sea:

cos (x) = u

- 2 - 2 u^{2} + 5 u = 0

- 2 - 2 u^{2} + 5 u = 0 : u = \frac{1}{2}, u = 2

- 2 - 2 u^{2} + 5 u = 0

Escribir en la forma binómica

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

- 2 u^{2} + 5 u - 2 = 0

Resolver con la fórmula general para ecuaciones de segundo grado:

- 2 u^{2} + 5 u - 2 = 0

Formula general para ecuaciones de segundo grado:

Para

a = - 2, b = 5, c = - 2

u_{1, 2} = \frac{- 5 \pm 5 ^{2} - 4 ( - 2 ) ( - 2 )}{2 ( - 2 )}

u_{1, 2} = \frac{- 5 \pm 5 ^{2} - 4 ( - 2 ) ( - 2 )}{2 ( - 2 )}

5^{2} - 4 (- 2) (- 2) = 3

5^{2} - 4 (- 2) (- 2)

Aplicar la regla

- (- a) = a

= 5^{2} - 4 \cdot 2 \cdot 2

Multiplicar los numeros:

4 \cdot 2 \cdot 2 = 16

= 5^{2} - 16

5^{2} = 25

= 25 - 16

Restar:

25 - 16 = 9

= 9

Descomponer el número en factores primos:

9 = 3^{2}

= 3^{2}

Aplicar las leyes de los exponentes:

3^{2} = 3

= 3

u_{1, 2} = \frac{- 5 \pm 3}{2 ( - 2 )}

Separar las soluciones

u_{1} = \frac{- 5 + 3}{2 ( - 2 )}, u_{2} = \frac{- 5 - 3}{2 ( - 2 )}

u = \frac{- 5 + 3}{2 ( - 2 )} : \frac{1}{2}

\frac{- 5 + 3}{2 ( - 2 )}

Quitar los parentesis:

(- a) = - a

= \frac{- 5 + 3}{- 2 \cdot 2}

Sumar/restar lo siguiente:

- 5 + 3 = - 2

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

Multiplicar los numeros:

2 \cdot 2 = 4

= \frac{- 2}{- 4}

Aplicar las propiedades de las fracciones:

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

= \frac{2}{4}

Eliminar los terminos comunes:

2

= \frac{1}{2}

u = \frac{- 5 - 3}{2 ( - 2 )} : 2

\frac{- 5 - 3}{2 ( - 2 )}

Quitar los parentesis:

(- a) = - a

= \frac{- 5 - 3}{- 2 \cdot 2}

Restar:

- 5 - 3 = - 8

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

Multiplicar los numeros:

2 \cdot 2 = 4

= \frac{- 8}{- 4}

Aplicar las propiedades de las fracciones:

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

= \frac{8}{4}

Dividir:

\frac{8}{4} = 2

= 2

Las soluciones a la ecuación de segundo grado son:

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

Sustituir en la ecuación

u = cos (x)

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

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

Sin solución

cos (x) = 2

- 1 \leq cos (x) \leq 1

Sin soluci \overset{o}{ˊ} n

Combinar toda las soluciones

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

2 sin^{2} (x) - 4 - 5 cos (x) = 0 : x = \frac{2 π}{3} + 2 πn, x = \frac{4 π}{3} + 2 πn

2 sin^{2} (x) - 4 - 5 cos (x) = 0

Re-escribir usando identidades trigonométricas

- 4 + 2 sin^{2} (x) - 5 cos (x)

Utilizar la identidad pitagórica:

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

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

= - 4 + 2 (1 - cos^{2} (x)) - 5 cos (x)

Simplificar

- 4 + 2 (1 - cos^{2} (x)) - 5 cos (x) : - 2 cos^{2} (x) - 5 cos (x) - 2

- 4 + 2 (1 - cos^{2} (x)) - 5 cos (x)

Expandir

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

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

Poner los parentesis utilizando:

a (b - c) = ab - a c

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

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

Multiplicar los numeros:

2 \cdot 1 = 2

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

= - 4 + 2 - 2 cos^{2} (x) - 5 cos (x)

Sumar/restar lo siguiente:

- 4 + 2 = - 2

= - 2 cos^{2} (x) - 5 cos (x) - 2

= - 2 cos^{2} (x) - 5 cos (x) - 2

- 2 - 2 cos^{2} (x) - 5 cos (x) = 0

Usando el método de sustitución

- 2 - 2 cos^{2} (x) - 5 cos (x) = 0

Sea:

cos (x) = u

- 2 - 2 u^{2} - 5 u = 0

- 2 - 2 u^{2} - 5 u = 0 : u = - 2, u = - \frac{1}{2}

- 2 - 2 u^{2} - 5 u = 0

Escribir en la forma binómica

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

- 2 u^{2} - 5 u - 2 = 0

Resolver con la fórmula general para ecuaciones de segundo grado:

- 2 u^{2} - 5 u - 2 = 0

Formula general para ecuaciones de segundo grado:

Para

a = - 2, b = - 5, c = - 2

u_{1, 2} = \frac{- ( - 5 ) \pm ( - 5 ) ^{2} - 4 ( - 2 ) ( - 2 )}{2 ( - 2 )}

u_{1, 2} = \frac{- ( - 5 ) \pm ( - 5 ) ^{2} - 4 ( - 2 ) ( - 2 )}{2 ( - 2 )}

(- 5)^{2} - 4 (- 2) (- 2) = 3

(- 5)^{2} - 4 (- 2) (- 2)

Aplicar la regla

- (- a) = a

= (- 5)^{2} - 4 \cdot 2 \cdot 2

Aplicar las leyes de los exponentes:

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

n

es par

(- 5)^{2} = 5^{2}

= 5^{2} - 4 \cdot 2 \cdot 2

Multiplicar los numeros:

4 \cdot 2 \cdot 2 = 16

= 5^{2} - 16

5^{2} = 25

= 25 - 16

Restar:

25 - 16 = 9

= 9

Descomponer el número en factores primos:

9 = 3^{2}

= 3^{2}

Aplicar las leyes de los exponentes:

3^{2} = 3

= 3

u_{1, 2} = \frac{- ( - 5 ) \pm 3}{2 ( - 2 )}

Separar las soluciones

u_{1} = \frac{- ( - 5 ) + 3}{2 ( - 2 )}, u_{2} = \frac{- ( - 5 ) - 3}{2 ( - 2 )}

u = \frac{- ( - 5 ) + 3}{2 ( - 2 )} : - 2

\frac{- ( - 5 ) + 3}{2 ( - 2 )}

Quitar los parentesis:

(- a) = - a, - (- a) = a

= \frac{5 + 3}{- 2 \cdot 2}

Sumar:

5 + 3 = 8

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

Multiplicar los numeros:

2 \cdot 2 = 4

= \frac{8}{- 4}

Aplicar las propiedades de las fracciones:

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

= - \frac{8}{4}

Dividir:

\frac{8}{4} = 2

= - 2

u = \frac{- ( - 5 ) - 3}{2 ( - 2 )} : - \frac{1}{2}

\frac{- ( - 5 ) - 3}{2 ( - 2 )}

Quitar los parentesis:

(- a) = - a, - (- a) = a

= \frac{5 - 3}{- 2 \cdot 2}

Restar:

5 - 3 = 2

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

Multiplicar los numeros:

2 \cdot 2 = 4

= \frac{2}{- 4}

Aplicar las propiedades de las fracciones:

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

= - \frac{2}{4}

Eliminar los terminos comunes:

2

= - \frac{1}{2}

Las soluciones a la ecuación de segundo grado son:

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

Sustituir en la ecuación

u = cos (x)

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

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

cos (x) = - 2 :

Sin solución

cos (x) = - 2

- 1 \leq cos (x) \leq 1

Sin soluci \overset{o}{ˊ} n

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{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

Verificar las soluciones sustituyendo en la ecuación original

Verificar las soluciones sustituyéndolas en

2 (sin (x))^{2} - 5 cos (x) - 4 = 0

Quitar las que no concuerden con la ecuación.

Verificar la solución

\frac{π}{3} + 2 πn :

Falso

\frac{π}{3} + 2 πn

Sustituir

n = 1

\frac{π}{3} + 2 π 1

Multiplicar

2 (sin (x))^{2} - 5 cos (x) - 4 = 0

por

x = \frac{π}{3} + 2 π 1

2 (sin (\frac{π}{3} + 2 π 1))^{2} - 5 cos (\frac{π}{3} + 2 π 1) - 4 = 0

Simplificar

- 5 = 0

\Rightarrow Falso

Verificar la solución

\frac{5 π}{3} + 2 πn :

Falso

\frac{5 π}{3} + 2 πn

Sustituir

n = 1

\frac{5 π}{3} + 2 π 1

Multiplicar

2 (sin (x))^{2} - 5 cos (x) - 4 = 0

por

x = \frac{5 π}{3} + 2 π 1

2 (sin (\frac{5 π}{3} + 2 π 1))^{2} - 5 cos (\frac{5 π}{3} + 2 π 1) - 4 = 0

Simplificar

- 5 = 0

\Rightarrow Falso

Verificar la solución

\frac{2 π}{3} + 2 πn :

Verdadero

\frac{2 π}{3} + 2 πn

Sustituir

n = 1

\frac{2 π}{3} + 2 π 1

Multiplicar

2 (sin (x))^{2} - 5 cos (x) - 4 = 0

por

x = \frac{2 π}{3} + 2 π 1

2 (sin (\frac{2 π}{3} + 2 π 1))^{2} - 5 cos (\frac{2 π}{3} + 2 π 1) - 4 = 0

Simplificar

0 = 0

\Rightarrow Verdadero

Verificar la solución

\frac{4 π}{3} + 2 πn :

Verdadero

\frac{4 π}{3} + 2 πn

Sustituir

n = 1

\frac{4 π}{3} + 2 π 1

Multiplicar

2 (sin (x))^{2} - 5 cos (x) - 4 = 0

por

x = \frac{4 π}{3} + 2 π 1

2 (sin (\frac{4 π}{3} + 2 π 1))^{2} - 5 cos (\frac{4 π}{3} + 2 π 1) - 4 = 0

Simplificar

0 = 0

\Rightarrow Verdadero

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

Gráfica

Ejemplos populares

arctan(x)+arctan(2)=arctan(7)

3sec(x)-1=2

sin^2(x)= 1/9

tan(x)=0.327

1.04cos^2(θ)+0.102cos(θ)-0.935=0