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cos(2x)=cos(x)-cos(30)[180]

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Solución

cos(2x)=cos(x)−cos(30∘)[180]

Solución

Sinsolucioˊnparax∈R
Pasos de solución
cos(2x)=cos(x)−cos(30∘)[180]
cos(30∘)=23​​
cos(30∘)
Utilizar la siguiente identidad trivial:cos(30∘)=23​​
cos(30∘)
cos(x) tabla de valores periódicos con 360∘n intervalos:
x030∘45∘60∘90∘120∘135∘150∘​cos(x)123​​22​​21​0−21​−22​​−23​​​x180∘210∘225∘240∘270∘300∘315∘330∘​cos(x)−1−23​​−22​​−21​021​22​​23​​​​
=23​​
=23​​
cos(2x)=cos(x)−23​​[180]
Restar cos(x)−23​​[180] de ambos ladoscos(2x)−cos(x)+903​=0
Re-escribir usando identidades trigonométricas
cos(2x)−cos(x)+903​
Utilizar la identidad trigonométrica del ángulo doble: cos(2x)=2cos2(x)−1=2cos2(x)−1−cos(x)+903​
−1−cos(x)+2cos2(x)+903​=0
Usando el método de sustitución
−1−cos(x)+2cos2(x)+903​=0
Sea: cos(x)=u−1−u+2u2+903​=0
−1−u+2u2+903​=0:u=41​+i43−1+803​​​,u=41​−i43−1+803​​​
−1−u+2u2+903​=0
Escribir en la forma binómica ax2+bx+c=02u2−u−1+903​=0
Resolver con la fórmula general para ecuaciones de segundo grado:
2u2−u−1+903​=0
Formula general para ecuaciones de segundo grado:
Para a=2,b=−1,c=−1+903​u1,2​=2⋅2−(−1)±(−1)2−4⋅2(−1+903​)​​
u1,2​=2⋅2−(−1)±(−1)2−4⋅2(−1+903​)​​
Simplificar (−1)2−4⋅2(−1+903​)​:3i803​−1​
(−1)2−4⋅2(−1+903​)​
(−1)2=1
(−1)2
Aplicar las leyes de los exponentes: (−a)n=an,si n es par(−1)2=12=12
Aplicar la regla 1a=1=1
4⋅2(−1+903​)=8(−1+903​)
4⋅2(−1+903​)
Multiplicar los numeros: 4⋅2=8=8(903​−1)
=1−8(903​−1)​
Aplicar las propiedades de los numeros imaginarios: −a​=ia​=i8(903​−1)−1​
−1+8(−1+903​)​=3803​−1​
−1+8(−1+903​)​
Expandir −1+8(−1+903​):7203​−9
−1+8(−1+903​)
Expandir 8(−1+903​):−8+7203​
8(−1+903​)
Poner los parentesis utilizando: a(b+c)=ab+aca=8,b=−1,c=903​=8(−1)+8⋅903​
Aplicar las reglas de los signos+(−a)=−a=−8⋅1+8⋅903​
Simplificar −8⋅1+8⋅903​:−8+7203​
−8⋅1+8⋅903​
Multiplicar los numeros: 8⋅1=8=−8+8⋅903​
Multiplicar los numeros: 8⋅90=720=−8+7203​
=−8+7203​
=−1−8+7203​
Restar: −1−8=−9=7203​−9
=7203​−9​
Factorizar 7203​−9:9(803​−1)
7203​−9
Reescribir como=9⋅803​−9⋅1
Factorizar el termino común 9=9(803​−1)
=9(803​−1)​
Aplicar la siguiente propiedad de los radicales: asumiendo que a≥0,b≥0=9​803​−1​
9​=3
9​
Descomponer el número en factores primos: 9=32=32​
Aplicar las leyes de los exponentes: 32​=3=3
=3803​−1​
=3i803​−1​
u1,2​=2⋅2−(−1)±3i803​−1​​
Separar las solucionesu1​=2⋅2−(−1)+3i803​−1​​,u2​=2⋅2−(−1)−3i803​−1​​
u=2⋅2−(−1)+3i803​−1​​:41​+i43−1+803​​​
2⋅2−(−1)+3i803​−1​​
Aplicar la regla −(−a)=a=2⋅21+3i803​−1​​
Multiplicar los numeros: 2⋅2=4=41+3i803​−1​​
Reescribir 41+3i803​−1​​ en la forma binómica: 41​+43803​−1​​i
41+3i803​−1​​
Aplicar las propiedades de las fracciones: ca±b​=ca​±cb​41+3i803​−1​​=41​+43i803​−1​​=41​+43i803​−1​​
=41​+43803​−1​​i
u=2⋅2−(−1)−3i803​−1​​:41​−i43−1+803​​​
2⋅2−(−1)−3i803​−1​​
Aplicar la regla −(−a)=a=2⋅21−3i803​−1​​
Multiplicar los numeros: 2⋅2=4=41−3i803​−1​​
Reescribir 41−3i803​−1​​ en la forma binómica: 41​−43803​−1​​i
41−3i803​−1​​
Aplicar las propiedades de las fracciones: ca±b​=ca​±cb​41−3i803​−1​​=41​−43i803​−1​​=41​−43i803​−1​​
=41​−43803​−1​​i
Las soluciones a la ecuación de segundo grado son: u=41​+i43−1+803​​​,u=41​−i43−1+803​​​
Sustituir en la ecuación u=cos(x)cos(x)=41​+i43−1+803​​​,cos(x)=41​−i43−1+803​​​
cos(x)=41​+i43−1+803​​​,cos(x)=41​−i43−1+803​​​
cos(x)=41​+i43−1+803​​​:Sin solución
cos(x)=41​+i43−1+803​​​
Sinsolucioˊn
cos(x)=41​−i43−1+803​​​:Sin solución
cos(x)=41​−i43−1+803​​​
Sinsolucioˊn
Combinar toda las solucionesSinsolucioˊnparax∈R

Gráfica

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Ejemplos populares

1-2tan(x)=tan^2(x)-13a*sin(2x)-13b*cos(2x)=03+sin(x)=21-sin(A)cos(A)=(sin(A)-cos(A))^2sin(43.5)=1.5*sin(x)
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