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Popular Trigonometría >

cos^2(2x)-3sin^2(x)-1=0

Solución

cos^{2} (2 x) - 3 sin^{2} (x) - 1 = 0

Solución

x = 2 πn, x = π + 2 πn

Grados

x = 0^{\circ} + 36 0^{\circ} n, x = 18 0^{\circ} + 36 0^{\circ} n

Pasos de solución

cos^{2} (2 x) - 3 sin^{2} (x) - 1 = 0

Re-escribir usando identidades trigonométricas

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

Utilizar la identidad trigonométrica del ángulo doble:

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

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

Simplificar

- 1 + (1 - 2 sin^{2} (x))^{2} - 3 sin^{2} (x) : 4 sin^{4} (x) - 7 sin^{2} (x)

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

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

Aplicar la formula del binomio al cuadrado:

(a - b)^{2} = a^{2} - 2 ab + b^{2}

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

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

Simplificar

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

1^{2} - 2 \cdot 1 \cdot 2 sin^{2} (x) + (2 sin^{2} (x))^{2}

Aplicar la regla

1^{a} = 1

1^{2} = 1

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

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

2 \cdot 1 \cdot 2 sin^{2} (x)

Multiplicar los numeros:

2 \cdot 1 \cdot 2 = 4

= 4 sin^{2} (x)

(2 sin^{2} (x))^{2} = 4 sin^{4} (x)

(2 sin^{2} (x))^{2}

Aplicar las leyes de los exponentes:

(a \cdot b)^{n} = a^{n} b^{n}

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

(sin^{2} (x))^{2} : sin^{4} (x)

Aplicar las leyes de los exponentes:

(a^{b})^{c} = a^{b c}

= sin^{2 \cdot 2} (x)

Multiplicar los numeros:

2 \cdot 2 = 4

= sin^{4} (x)

= 2^{2} sin^{4} (x)

2^{2} = 4

= 4 sin^{4} (x)

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

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

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

Simplificar

- 1 + 1 - 4 sin^{2} (x) + 4 sin^{4} (x) - 3 sin^{2} (x) : 4 sin^{4} (x) - 7 sin^{2} (x)

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

Agrupar términos semejantes

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

Sumar elementos similares:

- 4 sin^{2} (x) - 3 sin^{2} (x) = - 7 sin^{2} (x)

= - 7 sin^{2} (x) + 4 sin^{4} (x) - 1 + 1

- 1 + 1 = 0

= 4 sin^{4} (x) - 7 sin^{2} (x)

= 4 sin^{4} (x) - 7 sin^{2} (x)

= 4 sin^{4} (x) - 7 sin^{2} (x)

4 sin^{4} (x) - 7 sin^{2} (x) = 0

Usando el método de sustitución

4 sin^{4} (x) - 7 sin^{2} (x) = 0

Sea:

sin (x) = u

4 u^{4} - 7 u^{2} = 0

4 u^{4} - 7 u^{2} = 0 : u = \frac{7}{2}, u = - \frac{7}{2}, u = 0

4 u^{4} - 7 u^{2} = 0

Re-escribir la ecuación con

v = u^{2}

v^{2} = u^{4}

4 v^{2} - 7 v = 0

Resolver

4 v^{2} - 7 v = 0 : v = \frac{7}{4}, v = 0

4 v^{2} - 7 v = 0

Resolver con la fórmula general para ecuaciones de segundo grado:

4 v^{2} - 7 v = 0

Formula general para ecuaciones de segundo grado:

Para

a = 4, b = - 7, c = 0

v_{1, 2} = \frac{- ( - 7 ) \pm ( - 7 ) ^{2} - 4 \cdot 4 \cdot 0}{2 \cdot 4}

v_{1, 2} = \frac{- ( - 7 ) \pm ( - 7 ) ^{2} - 4 \cdot 4 \cdot 0}{2 \cdot 4}

(- 7)^{2} - 4 \cdot 4 \cdot 0 = 7

(- 7)^{2} - 4 \cdot 4 \cdot 0

Aplicar las leyes de los exponentes:

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

n

es par

(- 7)^{2} = 7^{2}

= 7^{2} - 4 \cdot 4 \cdot 0

Aplicar la regla

0 \cdot a = 0

= 7^{2} - 0

7^{2} - 0 = 7^{2}

= 7^{2}

Aplicar la siguiente propiedad de los radicales:

asumiendo que

a \geq 0

= 7

v_{1, 2} = \frac{- ( - 7 ) \pm 7}{2 \cdot 4}

Separar las soluciones

v_{1} = \frac{- ( - 7 ) + 7}{2 \cdot 4}, v_{2} = \frac{- ( - 7 ) - 7}{2 \cdot 4}

v = \frac{- ( - 7 ) + 7}{2 \cdot 4} : \frac{7}{4}

\frac{- ( - 7 ) + 7}{2 \cdot 4}

Aplicar la regla

- (- a) = a

= \frac{7 + 7}{2 \cdot 4}

Sumar:

7 + 7 = 14

= \frac{14}{2 \cdot 4}

Multiplicar los numeros:

2 \cdot 4 = 8

= \frac{14}{8}

Eliminar los terminos comunes:

2

= \frac{7}{4}

v = \frac{- ( - 7 ) - 7}{2 \cdot 4} : 0

\frac{- ( - 7 ) - 7}{2 \cdot 4}

Aplicar la regla

- (- a) = a

= \frac{7 - 7}{2 \cdot 4}

Restar:

7 - 7 = 0

= \frac{0}{2 \cdot 4}

Multiplicar los numeros:

2 \cdot 4 = 8

= \frac{0}{8}

Aplicar la regla

\frac{0}{a} = 0, a \neq = 0

= 0

Las soluciones a la ecuación de segundo grado son:

v = \frac{7}{4}, v = 0

v = \frac{7}{4}, v = 0

Sustituir hacia atrás la

v = u^{2},

resolver para

u

Resolver

u^{2} = \frac{7}{4} : u = \frac{7}{2}, u = - \frac{7}{2}

u^{2} = \frac{7}{4}

Para

x^{2} = f (a)

las soluciones son

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

u = \frac{7}{4}, u = - \frac{7}{4}

\frac{7}{4} = \frac{7}{2}

\frac{7}{4}

Aplicar la siguiente propiedad de los radicales:

asumiendo que

a \geq 0, b \geq 0

= \frac{7}{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{7}{2}

- \frac{7}{4} = - \frac{7}{2}

- \frac{7}{4}

Simplificar

\frac{7}{4} : \frac{7}{2}

\frac{7}{4}

Aplicar la siguiente propiedad de los radicales:

asumiendo que

a \geq 0, b \geq 0

= \frac{7}{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{7}{2}

= - \frac{7}{2}

u = \frac{7}{2}, u = - \frac{7}{2}

Resolver

u^{2} = 0 : u = 0

u^{2} = 0

Aplicar la regla

x^{n} = 0 \Rightarrow x = 0

u = 0

Las soluciones son

u = \frac{7}{2}, u = - \frac{7}{2}, u = 0

Sustituir en la ecuación

u = sin (x)

sin (x) = \frac{7}{2}, sin (x) = - \frac{7}{2}, sin (x) = 0

sin (x) = \frac{7}{2}, sin (x) = - \frac{7}{2}, sin (x) = 0

sin (x) = \frac{7}{2} :

Sin solución

sin (x) = \frac{7}{2}

- 1 \leq sin (x) \leq 1

Sin soluci \overset{o}{ˊ} n

sin (x) = - \frac{7}{2} :

Sin solución

sin (x) = - \frac{7}{2}

- 1 \leq sin (x) \leq 1

Sin soluci \overset{o}{ˊ} n

sin (x) = 0 : x = 2 πn, x = π + 2 πn

sin (x) = 0

Soluciones generales para

sin (x) = 0

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 = 0 + 2 πn, x = π + 2 πn

x = 0 + 2 πn, x = π + 2 πn

Resolver

x = 0 + 2 πn : x = 2 πn

x = 0 + 2 πn

0 + 2 πn = 2 πn

x = 2 πn

x = 2 πn, x = π + 2 πn

Combinar toda las soluciones

x = 2 πn, x = π + 2 πn

Gráfica

Ejemplos populares

sin(-t)= 3/10

cos^2(x)+sin^3(x)=0

solvefor c,e=r(sec(c/2)-1)

arctan(x/3)+arctan(x/2)=arctan(x)

solvefor w,y=arctan(1+4w)