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tan^3(3x)-2sin^3(3x)=0

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Solución

tan3(3x)−2sin3(3x)=0

Solución

x=32πn​,x=3π​+32πn​,x=30.65392…​+32πn​,x=32π​−30.65392…​+32πn​
+1
Grados
x=0∘+120∘n,x=60∘+120∘n,x=12.48910…∘+120∘n,x=107.51089…∘+120∘n
Pasos de solución
tan3(3x)−2sin3(3x)=0
Factorizar
tan3(3x)−2sin3(3x)
Reescribir tan3(3x)−2sin3(3x) como
tan3(3x)−2sin3(3x)
Aplicar las leyes de los exponentes: a=(a​)2
Aplicar las leyes de los exponentes: ambm=(ab)m
Aplicar la siguiente regla de productos notables (Diferencia de cubos): x3−y3=(x−y)(x2+xy+y2)
Simplificar
Resolver cada parte por separado
Expresar con seno, coseno
Utilizar la identidad trigonométrica básica: tan(x)=cos(x)sin(x)​
Simplificar
Convertir a fracción:
Ya que los denominadores son iguales, combinar las fracciones: ca​±cb​=ca±b​
g(x)f(x)​=0⇒f(x)=0
Factorizar
Factorizar el termino común −sin(3x)
Resolver cada parte por separado
sin(3x)=0:x=32πn​,x=3π​+32πn​
sin(3x)=0
Soluciones generales para sin(3x)=0
tabla de valores periódicos con 2πn intervalos:
x06π​4π​3π​2π​32π​43π​65π​​sin(x)021​22​​23​​123​​22​​21​​xπ67π​45π​34π​23π​35π​47π​611π​​sin(x)0−21​−22​​−23​​−1−23​​−22​​−21​​​
3x=0+2πn,3x=π+2πn
3x=0+2πn,3x=π+2πn
Resolver 3x=0+2πn:x=32πn​
3x=0+2πn
0+2πn=2πn3x=2πn
Dividir ambos lados entre 3
3x=2πn
Dividir ambos lados entre 333x​=32πn​
Simplificarx=32πn​
x=32πn​
Resolver 3x=π+2πn:x=3π​+32πn​
3x=π+2πn
Dividir ambos lados entre 3
3x=π+2πn
Dividir ambos lados entre 333x​=3π​+32πn​
Simplificarx=3π​+32πn​
x=3π​+32πn​
x=32πn​,x=3π​+32πn​
Desplace 1a la derecha
Sumar 1 a ambos lados
Simplificar
Dividir ambos lados entre
Dividir ambos lados entre
Simplificar
Simplificar
Eliminar los terminos comunes: =cos(3x)
Simplificar
Multiplicar por el conjugado 232​232​​
1⋅232​=232​
Aplicar las leyes de los exponentes: ab⋅ac=ab+c=232​+31​
Simplificar 32​+31​en una fracción:1
32​+31​
Ya que los denominadores son iguales, combinar las fracciones: ca​±cb​=ca±b​=32+1​
Sumar: 2+1=3=33​
Aplicar la regla aa​=1=1
=21
Aplicar la regla a1=a=2
=2232​​
cos(3x)=2232​​
cos(3x)=2232​​
cos(3x)=2232​​
Aplicar propiedades trigonométricas inversas
cos(3x)=2232​​
Soluciones generales para cos(3x)=2232​​cos(x)=a⇒x=arccos(a)+2πn,x=2π−arccos(a)+2πn3x=arccos(2232​​)+2πn,3x=2π−arccos(2232​​)+2πn
3x=arccos(2232​​)+2πn,3x=2π−arccos(2232​​)+2πn
Resolver 3x=arccos(2232​​)+2πn:x=3arccos(2232​​)​+32πn​
3x=arccos(2232​​)+2πn
Simplificar arccos(2232​​)+2πn:arccos(231​1​)+2πn
arccos(2232​​)+2πn
2232​​=231​1​
2232​​
Aplicar las leyes de los exponentes: xbxa​=xb−a1​2232​​=21−32​1​=21−32​1​
Restar: 1−32​=31​=231​1​
=arccos(231​1​)+2πn
3x=arccos(231​1​)+2πn
Dividir ambos lados entre 3
3x=arccos(231​1​)+2πn
Dividir ambos lados entre 333x​=3arccos(231​1​)​+32πn​
Simplificar
33x​=3arccos(231​1​)​+32πn​
Simplificar 33x​:x
33x​
Dividir: 33​=1=x
Simplificar 3arccos(231​1​)​+32πn​:3arccos(2232​​)​+32πn​
3arccos(231​1​)​+32πn​
arccos(231​1​)=arccos(2232​​)
arccos(231​1​)
=arccos(2232​​)
=3arccos(2232​​)​+32πn​
x=3arccos(2232​​)​+32πn​
x=3arccos(2232​​)​+32πn​
x=3arccos(2232​​)​+32πn​
Resolver 3x=2π−arccos(2232​​)+2πn:x=32π​−3arccos(2232​​)​+32πn​
3x=2π−arccos(2232​​)+2πn
Simplificar 2π−arccos(2232​​)+2πn:2π−arccos(231​1​)+2πn
2π−arccos(2232​​)+2πn
2232​​=231​1​
2232​​
Aplicar las leyes de los exponentes: xbxa​=xb−a1​2232​​=21−32​1​=21−32​1​
Restar: 1−32​=31​=231​1​
=2π−arccos(231​1​)+2πn
3x=2π−arccos(231​1​)+2πn
Dividir ambos lados entre 3
3x=2π−arccos(231​1​)+2πn
Dividir ambos lados entre 333x​=32π​−3arccos(231​1​)​+32πn​
Simplificar
33x​=32π​−3arccos(231​1​)​+32πn​
Simplificar 33x​:x
33x​
Dividir: 33​=1=x
Simplificar 32π​−3arccos(231​1​)​+32πn​:32π​−3arccos(2232​​)​+32πn​
32π​−3arccos(231​1​)​+32πn​
arccos(231​1​)=arccos(2232​​)
arccos(231​1​)
=arccos(2232​​)
=32π​−3arccos(2232​​)​+32πn​
x=32π​−3arccos(2232​​)​+32πn​
x=32π​−3arccos(2232​​)​+32πn​
x=32π​−3arccos(2232​​)​+32πn​
x=3arccos(2232​​)​+32πn​,x=32π​−3arccos(2232​​)​+32πn​
Combinar toda las solucionesx=32πn​,x=3π​+32πn​,x=3arccos(2232​​)​+32πn​,x=32π​−3arccos(2232​​)​+32πn​
Expresar con seno, coseno
Utilizar la identidad trigonométrica básica: tan(x)=cos(x)sin(x)​
Simplificar
(cos(3x)sin(3x)​)2=cos2(3x)sin2(3x)​
(cos(3x)sin(3x)​)2
Aplicar las leyes de los exponentes: (ba​)c=bcac​=cos2(3x)sin2(3x)​
Multiplicar fracciones: a⋅cb​=ca⋅b​
Aplicar las leyes de los exponentes: ab⋅ac=ab+csin(3x)sin(3x)=sin1+1(3x)
Sumar: 1+1=2
Convertir a fracción: 232​sin2(3x)=1232​sin2(3x)​
Mínimo común múltiplo de cos2(3x),1,cos(3x):cos2(3x)
cos2(3x),1,cos(3x)
Mínimo común múltiplo (MCM)
Calcular una expresión que este compuesta de factores que aparezcan en al menos una de las expresiones factorizadas=cos2(3x)
Reescribir las fracciones basandose en el mínimo común denominador
Multiplicar cada numerador por la misma cantidad necesaria para multiplicar el denominador correspondiente y convertirlo en el mínimo común denominador
Para 1232​sin2(3x)​:multiplicar el denominador y el numerador por cos2(3x)1232​sin2(3x)​=1⋅cos2(3x)232​sin2(3x)cos2(3x)​=cos2(3x)232​sin2(3x)cos2(3x)​
Para multiplicar el denominador y el numerador por cos(3x)
Ya que los denominadores son iguales, combinar las fracciones: ca​±cb​=ca±b​
g(x)f(x)​=0⇒f(x)=0
Factorizar
Factorizar el termino común sin2(3x)
Resolver cada parte por separado
sin2(3x)=0:x=32πn​,x=3π​+32πn​
sin2(3x)=0
Aplicar la regla xn=0⇒x=0
sin(3x)=0
Soluciones generales para sin(3x)=0
tabla de valores periódicos con 2πn intervalos:
x06π​4π​3π​2π​32π​43π​65π​​sin(x)021​22​​23​​123​​22​​21​​xπ67π​45π​34π​23π​35π​47π​611π​​sin(x)0−21​−22​​−23​​−1−23​​−22​​−21​​​
3x=0+2πn,3x=π+2πn
3x=0+2πn,3x=π+2πn
Resolver 3x=0+2πn:x=32πn​
3x=0+2πn
0+2πn=2πn3x=2πn
Dividir ambos lados entre 3
3x=2πn
Dividir ambos lados entre 333x​=32πn​
Simplificarx=32πn​
x=32πn​
Resolver 3x=π+2πn:x=3π​+32πn​
3x=π+2πn
Dividir ambos lados entre 3
3x=π+2πn
Dividir ambos lados entre 333x​=3π​+32πn​
Simplificarx=3π​+32πn​
x=3π​+32πn​
x=32πn​,x=3π​+32πn​
Sin solución
Usando el método de sustitución
Sea: cos(3x)=u
Resolver con la fórmula general para ecuaciones de segundo grado:
Formula general para ecuaciones de segundo grado:
Para
Simplificar
Aplicar las leyes de los exponentes: =(231​)2
Aplicar las leyes de los exponentes: (ab)c=abc=231​⋅2
31​⋅2=32​
31​⋅2
Multiplicar fracciones: a⋅cb​=ca⋅b​=31⋅2​
Multiplicar los numeros: 1⋅2=2=32​
=232​
4⋅232​⋅1=4⋅232​
4⋅232​⋅1
Multiplicar los numeros: 4⋅1=4=4⋅232​
=232​−4⋅232​​
Sumar elementos similares: 232​−4⋅232​=−3⋅232​=−3⋅232​​
Aplicar las leyes de los exponentes: −a​=−1​a​−3⋅232​​=−1​3⋅232​​=−1​3⋅232​​
Aplicar las propiedades de los numeros imaginarios: −1​=i=i3⋅232​​
Aplicar la siguiente propiedad de los radicales: asumiendo que a≥0,b≥03⋅232​​=3​232​​=3​i232​​
Separar las soluciones
Multiplicar por el conjugado
Simplificar
Poner los parentesis utilizando: a(b+c)=ab+ac
Aplicar las reglas de los signos+(−a)=−a
Aplicar las leyes de los exponentes: ab⋅ac=ab+c=231​+31​
Sumar elementos similares: 31​+31​=2⋅31​=22⋅31​
Multiplicar 2⋅31​:32​
2⋅31​
Multiplicar fracciones: a⋅cb​=ca⋅b​=31⋅2​
Multiplicar los numeros: 1⋅2=2=32​
=232​
Aplicar las leyes de los exponentes: ab⋅ac=ab+c=21+32​+31​
Simplificar 1+32​+31​en una fracción:2
1+32​+31​
Convertir a fracción: 1=11​=11​+32​+31​
Mínimo común múltiplo de 1,3,3:3
1,3,3
Mínimo común múltiplo (MCM)
Descomposición en factores primos de 1
Descomposición en factores primos de 3:3
3
3 es un número primo, por lo tanto, no es posible factorizar=3
Descomposición en factores primos de 3:3
3
3 es un número primo, por lo tanto, no es posible factorizar=3
Calcular un número compuesto de factores que aparezcan al menos en alguno de los siguientes:
1,3,3
=3
Multiplicar los numeros: 3=3=3
Reescribir las fracciones basandose en el mínimo común denominador
Multiplicar cada numerador por la misma cantidad necesaria para multiplicar el denominador correspondiente y convertirlo en el mínimo común denominador
Para 11​:multiplicar el denominador y el numerador por 311​=1⋅31⋅3​=33​
=33​+32​+31​
Ya que los denominadores son iguales, combinar las fracciones: ca​±cb​=ca±b​=33+2+1​
Sumar: 3+2+1=6=36​
Dividir: 36​=2=2
=22
22=4=4
Reescribir en la forma binómica:
Aplicar las propiedades de las fracciones: ca±b​=ca​±cb​
4232​​
Factorizar 4:22
Factorizar 4=22
=22232​​
Cancelar 22232​​:234​1​
22232​​
Aplicar las leyes de los exponentes: xbxa​=xb−a1​22232​​=22−32​1​=22−32​1​
Restar: 2−32​=34​=234​1​
=234​1​
234​
234​=21+31​=21+31​
Aplicar las leyes de los exponentes: xa+b=xaxb=21⋅231​
Simplificar
Factorizar 4:22
Factorizar 4=22
Cancelar
Aplicar las leyes de los exponentes: =22231​3​i232​​​
Aplicar las leyes de los exponentes: xbxa​=xb−a1​22231​​=22−31​1​=22−31​3​i232​​​
Restar: 2−31​=35​=235​3​i232​​​
=235​3​i232​​​
235​=2⋅232​
235​
235​=21+32​=21+32​
Aplicar las leyes de los exponentes: xa+b=xaxb=21⋅232​
Simplificar=2⋅232​
=2⋅232​3​i232​​​
2⋅232​3​232​​​
Multiplicar por el conjugado
Aplicar las leyes de los exponentes: ab⋅ac=ab+c=21+32​+31​
Simplificar 1+32​+31​en una fracción:2
1+32​+31​
Convertir a fracción: 1=11​=11​+32​+31​
Mínimo común múltiplo de 1,3,3:3
1,3,3
Mínimo común múltiplo (MCM)
Descomposición en factores primos de 1
Descomposición en factores primos de 3:3
3
3 es un número primo, por lo tanto, no es posible factorizar=3
Descomposición en factores primos de 3:3
3
3 es un número primo, por lo tanto, no es posible factorizar=3
Calcular un número compuesto de factores que aparezcan al menos en alguno de los siguientes:
1,3,3
=3
Multiplicar los numeros: 3=3=3
Reescribir las fracciones basandose en el mínimo común denominador
Multiplicar cada numerador por la misma cantidad necesaria para multiplicar el denominador correspondiente y convertirlo en el mínimo común denominador
Para 11​:multiplicar el denominador y el numerador por 311​=1⋅31⋅3​=33​
=33​+32​+31​
Ya que los denominadores son iguales, combinar las fracciones: ca​±cb​=ca±b​=33+2+1​
Sumar: 3+2+1=6=36​
Dividir: 36​=2=2
=22
22=4=4
Multiplicar por el conjugado 232​232​​
1⋅232​=232​
Aplicar las leyes de los exponentes: ab⋅ac=ab+c=21+32​+31​
Simplificar 1+32​+31​en una fracción:2
1+32​+31​
Convertir a fracción: 1=11​=11​+32​+31​
Mínimo común múltiplo de 1,3,3:3
1,3,3
Mínimo común múltiplo (MCM)
Descomposición en factores primos de 1
Descomposición en factores primos de 3:3
3
3 es un número primo, por lo tanto, no es posible factorizar=3
Descomposición en factores primos de 3:3
3
3 es un número primo, por lo tanto, no es posible factorizar=3
Calcular un número compuesto de factores que aparezcan al menos en alguno de los siguientes:
1,3,3
=3
Multiplicar los numeros: 3=3=3
Reescribir las fracciones basandose en el mínimo común denominador
Multiplicar cada numerador por la misma cantidad necesaria para multiplicar el denominador correspondiente y convertirlo en el mínimo común denominador
Para 11​:multiplicar el denominador y el numerador por 311​=1⋅31⋅3​=33​
=33​+32​+31​
Ya que los denominadores son iguales, combinar las fracciones: ca​±cb​=ca±b​=33+2+1​
Sumar: 3+2+1=6=36​
Dividir: 36​=2=2
=22
22=4=4
=−4232​​
Multiplicar por el conjugado
Simplificar
Poner los parentesis utilizando: a(b−c)=ab−ac
Aplicar las reglas de los signos+(−a)=−a
Aplicar las leyes de los exponentes: ab⋅ac=ab+c=231​+31​
Sumar elementos similares: 31​+31​=2⋅31​=22⋅31​
Multiplicar 2⋅31​:32​
2⋅31​
Multiplicar fracciones: a⋅cb​=ca⋅b​=31⋅2​
Multiplicar los numeros: 1⋅2=2=32​
=232​
Aplicar las leyes de los exponentes: ab⋅ac=ab+c=21+32​+31​
Simplificar 1+32​+31​en una fracción:2
1+32​+31​
Convertir a fracción: 1=11​=11​+32​+31​
Mínimo común múltiplo de 1,3,3:3
1,3,3
Mínimo común múltiplo (MCM)
Descomposición en factores primos de 1
Descomposición en factores primos de 3:3
3
3 es un número primo, por lo tanto, no es posible factorizar=3
Descomposición en factores primos de 3:3
3
3 es un número primo, por lo tanto, no es posible factorizar=3
Calcular un número compuesto de factores que aparezcan al menos en alguno de los siguientes:
1,3,3
=3
Multiplicar los numeros: 3=3=3
Reescribir las fracciones basandose en el mínimo común denominador
Multiplicar cada numerador por la misma cantidad necesaria para multiplicar el denominador correspondiente y convertirlo en el mínimo común denominador
Para 11​:multiplicar el denominador y el numerador por 311​=1⋅31⋅3​=33​
=33​+32​+31​
Ya que los denominadores son iguales, combinar las fracciones: ca​±cb​=ca±b​=33+2+1​
Sumar: 3+2+1=6=36​
Dividir: 36​=2=2
=22
22=4=4
Reescribir en la forma binómica:
Aplicar las propiedades de las fracciones: ca±b​=ca​±cb​
4232​​
Factorizar 4:22
Factorizar 4=22
=22232​​
Cancelar 22232​​:234​1​
22232​​
Aplicar las leyes de los exponentes: xbxa​=xb−a1​22232​​=22−32​1​=22−32​1​
Restar: 2−32​=34​=234​1​
=234​1​
234​
234​=21+31​=21+31​
Aplicar las leyes de los exponentes: xa+b=xaxb=21⋅231​
Simplificar
Factorizar 4:22
Factorizar 4=22
Cancelar
Aplicar las leyes de los exponentes: =22231​3​i232​​​
Aplicar las leyes de los exponentes: xbxa​=xb−a1​22231​​=22−31​1​=22−31​3​i232​​​
Restar: 2−31​=35​=235​3​i232​​​
=235​3​i232​​​
235​=2⋅232​
235​
235​=21+32​=21+32​
Aplicar las leyes de los exponentes: xa+b=xaxb=21⋅232​
Simplificar=2⋅232​
=2⋅232​3​i232​​​
−2⋅232​3​232​​​
Multiplicar por el conjugado
Aplicar las leyes de los exponentes: ab⋅ac=ab+c=21+32​+31​
Simplificar 1+32​+31​en una fracción:2
1+32​+31​
Convertir a fracción: 1=11​=11​+32​+31​
Mínimo común múltiplo de 1,3,3:3
1,3,3
Mínimo común múltiplo (MCM)
Descomposición en factores primos de 1
Descomposición en factores primos de 3:3
3
3 es un número primo, por lo tanto, no es posible factorizar=3
Descomposición en factores primos de 3:3
3
3 es un número primo, por lo tanto, no es posible factorizar=3
Calcular un número compuesto de factores que aparezcan al menos en alguno de los siguientes:
1,3,3
=3
Multiplicar los numeros: 3=3=3
Reescribir las fracciones basandose en el mínimo común denominador
Multiplicar cada numerador por la misma cantidad necesaria para multiplicar el denominador correspondiente y convertirlo en el mínimo común denominador
Para 11​:multiplicar el denominador y el numerador por 311​=1⋅31⋅3​=33​
=33​+32​+31​
Ya que los denominadores son iguales, combinar las fracciones: ca​±cb​=ca±b​=33+2+1​
Sumar: 3+2+1=6=36​
Dividir: 36​=2=2
=22
22=4=4
Multiplicar por el conjugado 232​232​​
1⋅232​=232​
Aplicar las leyes de los exponentes: ab⋅ac=ab+c=21+32​+31​
Simplificar 1+32​+31​en una fracción:2
1+32​+31​
Convertir a fracción: 1=11​=11​+32​+31​
Mínimo común múltiplo de 1,3,3:3
1,3,3
Mínimo común múltiplo (MCM)
Descomposición en factores primos de 1
Descomposición en factores primos de 3:3
3
3 es un número primo, por lo tanto, no es posible factorizar=3
Descomposición en factores primos de 3:3
3
3 es un número primo, por lo tanto, no es posible factorizar=3
Calcular un número compuesto de factores que aparezcan al menos en alguno de los siguientes:
1,3,3
=3
Multiplicar los numeros: 3=3=3
Reescribir las fracciones basandose en el mínimo común denominador
Multiplicar cada numerador por la misma cantidad necesaria para multiplicar el denominador correspondiente y convertirlo en el mínimo común denominador
Para 11​:multiplicar el denominador y el numerador por 311​=1⋅31⋅3​=33​
=33​+32​+31​
Ya que los denominadores son iguales, combinar las fracciones: ca​±cb​=ca±b​=33+2+1​
Sumar: 3+2+1=6=36​
Dividir: 36​=2=2
=22
22=4=4
=−4232​​
Las soluciones a la ecuación de segundo grado son:
Sustituir en la ecuación u=cos(3x)
Sin solución
Sinsolucioˊn
Sin solución
Sinsolucioˊn
Combinar toda las solucionesSinsolucioˊn
Combinar toda las solucionesx=32πn​,x=3π​+32πn​
Combinar toda las solucionesx=32πn​,x=3π​+32πn​,x=3arccos(2232​​)​+32πn​,x=32π​−3arccos(2232​​)​+32πn​
Mostrar soluciones en forma decimalx=32πn​,x=3π​+32πn​,x=30.65392…​+32πn​,x=32π​−30.65392…​+32πn​

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cot^5(x)=(-1)/((sqrt(3)))2cos^4(x)cos(x)-cos^5(x)=1cos^4(x)-2sin^2(x)-1=0d^2(1+cos(x))-(1+cos(x))^2=sin^2(x)cos^4(x)-2cos^2(x)+1=0
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