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1/(cos(2x))+tan(2x)=3cos(2x)

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Solução

cos(2x)1​+tan(2x)=3cos(2x)

Solução

x=20.72972…​+πn,x=2π​−20.72972…​+πn
+1
Graus
x=20.90515…∘+180∘n,x=69.09484…∘+180∘n
Passos da solução
cos(2x)1​+tan(2x)=3cos(2x)
Subtrair 3cos(2x) de ambos os ladoscos(2x)1​+tan(2x)−3cos(2x)=0
Simplificar cos(2x)1​+tan(2x)−3cos(2x):cos(2x)1+tan(2x)cos(2x)−3cos2(2x)​
cos(2x)1​+tan(2x)−3cos(2x)
Converter para fração: tan(2x)=cos(2x)tan(2x)cos(2x)​,3cos(2x)=cos(2x)3cos(2x)cos(2x)​=cos(2x)1​+cos(2x)tan(2x)cos(2x)​−cos(2x)3cos(2x)cos(2x)​
Já que os denominadores são iguais, combinar as frações: ca​±cb​=ca±b​=cos(2x)1+tan(2x)cos(2x)−3cos(2x)cos(2x)​
1+tan(2x)cos(2x)−3cos(2x)cos(2x)=1+tan(2x)cos(2x)−3cos2(2x)
1+tan(2x)cos(2x)−3cos(2x)cos(2x)
3cos(2x)cos(2x)=3cos2(2x)
3cos(2x)cos(2x)
Aplicar as propriedades dos expoentes: ab⋅ac=ab+ccos(2x)cos(2x)=cos1+1(2x)=3cos1+1(2x)
Somar: 1+1=2=3cos2(2x)
=1+tan(2x)cos(2x)−3cos2(2x)
=cos(2x)1+tan(2x)cos(2x)−3cos2(2x)​
cos(2x)1+tan(2x)cos(2x)−3cos2(2x)​=0
g(x)f(x)​=0⇒f(x)=01+tan(2x)cos(2x)−3cos2(2x)=0
Expresar com seno, cosseno1+cos(2x)sin(2x)​cos(2x)−3cos2(2x)=0
Simplificar 1+cos(2x)sin(2x)​cos(2x)−3cos2(2x):1+sin(2x)−3cos2(2x)
1+cos(2x)sin(2x)​cos(2x)−3cos2(2x)
cos(2x)sin(2x)​cos(2x)=sin(2x)
cos(2x)sin(2x)​cos(2x)
Multiplicar frações: a⋅cb​=ca⋅b​=cos(2x)sin(2x)cos(2x)​
Eliminar o fator comum: cos(2x)=sin(2x)
=1+sin(2x)−3cos2(2x)
1+sin(2x)−3cos2(2x)=0
Adicionar 3cos2(2x) a ambos os lados1+sin(2x)=3cos2(2x)
Elevar ambos os lados ao quadrado (1+sin(2x))2=(3cos2(2x))2
Subtrair (3cos2(2x))2 de ambos os lados(1+sin(2x))2−9cos4(2x)=0
Fatorar (1+sin(2x))2−9cos4(2x):(1+sin(2x)+3cos2(2x))(1+sin(2x)−3cos2(2x))
(1+sin(2x))2−9cos4(2x)
Reescrever (1+sin(2x))2−9cos4(2x) como (1+sin(2x))2−(3cos2(2x))2
(1+sin(2x))2−9cos4(2x)
Reescrever 9 como 32=(1+sin(2x))2−32cos4(2x)
Aplicar as propriedades dos expoentes: abc=(ab)ccos4(2x)=(cos2(2x))2=(1+sin(2x))2−32(cos2(2x))2
Aplicar as propriedades dos expoentes: ambm=(ab)m32(cos2(2x))2=(3cos2(2x))2=(1+sin(2x))2−(3cos2(2x))2
=(1+sin(2x))2−(3cos2(2x))2
Aplicar a regra da diferença de quadrados: x2−y2=(x+y)(x−y)(1+sin(2x))2−(3cos2(2x))2=((1+sin(2x))+3cos2(2x))((1+sin(2x))−3cos2(2x))=((1+sin(2x))+3cos2(2x))((1+sin(2x))−3cos2(2x))
Simplificar=(3cos2(2x)+sin(2x)+1)(sin(2x)−3cos2(2x)+1)
(1+sin(2x)+3cos2(2x))(1+sin(2x)−3cos2(2x))=0
Resolver cada parte separadamente1+sin(2x)+3cos2(2x)=0or1+sin(2x)−3cos2(2x)=0
1+sin(2x)+3cos2(2x)=0:x=43π​+πn
1+sin(2x)+3cos2(2x)=0
Reeecreva usando identidades trigonométricas
1+sin(2x)+3cos2(2x)
Utilizar a identidade trigonométrica pitagórica: cos2(x)+sin2(x)=1cos2(x)=1−sin2(x)=1+sin(2x)+3(1−sin2(2x))
Simplificar 1+sin(2x)+3(1−sin2(2x)):sin(2x)−3sin2(2x)+4
1+sin(2x)+3(1−sin2(2x))
Expandir 3(1−sin2(2x)):3−3sin2(2x)
3(1−sin2(2x))
Colocar os parênteses utilizando: a(b−c)=ab−aca=3,b=1,c=sin2(2x)=3⋅1−3sin2(2x)
Multiplicar os números: 3⋅1=3=3−3sin2(2x)
=1+sin(2x)+3−3sin2(2x)
Simplificar 1+sin(2x)+3−3sin2(2x):sin(2x)−3sin2(2x)+4
1+sin(2x)+3−3sin2(2x)
Agrupar termos semelhantes=sin(2x)−3sin2(2x)+1+3
Somar: 1+3=4=sin(2x)−3sin2(2x)+4
=sin(2x)−3sin2(2x)+4
=sin(2x)−3sin2(2x)+4
4+sin(2x)−3sin2(2x)=0
Usando o método de substituição
4+sin(2x)−3sin2(2x)=0
Sea: sin(2x)=u4+u−3u2=0
4+u−3u2=0:u=−1,u=34​
4+u−3u2=0
Escrever na forma padrão ax2+bx+c=0−3u2+u+4=0
Resolver com a fórmula quadrática
−3u2+u+4=0
Fórmula geral para equações de segundo grau:
Para a=−3,b=1,c=4u1,2​=2(−3)−1±12−4(−3)⋅4​​
u1,2​=2(−3)−1±12−4(−3)⋅4​​
12−4(−3)⋅4​=7
12−4(−3)⋅4​
Aplicar a regra 1a=112=1=1−4(−3)⋅4​
Aplicar a regra −(−a)=a=1+4⋅3⋅4​
Multiplicar os números: 4⋅3⋅4=48=1+48​
Somar: 1+48=49=49​
Fatorar o número: 49=72=72​
Aplicar as propriedades dos radicais: nan​=a72​=7=7
u1,2​=2(−3)−1±7​
Separe as soluçõesu1​=2(−3)−1+7​,u2​=2(−3)−1−7​
u=2(−3)−1+7​:−1
2(−3)−1+7​
Remover os parênteses: (−a)=−a=−2⋅3−1+7​
Somar/subtrair: −1+7=6=−2⋅36​
Multiplicar os números: 2⋅3=6=−66​
Aplicar as propriedades das frações: −ba​=−ba​=−66​
Aplicar a regra aa​=1=−1
u=2(−3)−1−7​:34​
2(−3)−1−7​
Remover os parênteses: (−a)=−a=−2⋅3−1−7​
Subtrair: −1−7=−8=−2⋅3−8​
Multiplicar os números: 2⋅3=6=−6−8​
Aplicar as propriedades das frações: −b−a​=ba​=68​
Eliminar o fator comum: 2=34​
As soluções para a equação de segundo grau são: u=−1,u=34​
Substituir na equação u=sin(2x)sin(2x)=−1,sin(2x)=34​
sin(2x)=−1,sin(2x)=34​
sin(2x)=−1:x=43π​+πn
sin(2x)=−1
Soluções gerais para sin(2x)=−1
sin(x) tabela de periodicidade com ciclo de 2πn:
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​​​
2x=23π​+2πn
2x=23π​+2πn
Resolver 2x=23π​+2πn:x=43π​+πn
2x=23π​+2πn
Dividir ambos os lados por 2
2x=23π​+2πn
Dividir ambos os lados por 222x​=223π​​+22πn​
Simplificar
22x​=223π​​+22πn​
Simplificar 22x​:x
22x​
Dividir: 22​=1=x
Simplificar 223π​​+22πn​:43π​+πn
223π​​+22πn​
223π​​=43π​
223π​​
Aplicar as propriedades das frações: acb​​=c⋅ab​=2⋅23π​
Multiplicar os números: 2⋅2=4=43π​
22πn​=πn
22πn​
Dividir: 22​=1=πn
=43π​+πn
x=43π​+πn
x=43π​+πn
x=43π​+πn
x=43π​+πn
sin(2x)=34​:Sem solução
sin(2x)=34​
−1≤sin(x)≤1Semsoluc\c​a~o
Combinar toda as soluçõesx=43π​+πn
1+sin(2x)−3cos2(2x)=0:x=2arcsin(32​)​+πn,x=2π​−2arcsin(32​)​+πn,x=43π​+πn
1+sin(2x)−3cos2(2x)=0
Reeecreva usando identidades trigonométricas
1+sin(2x)−3cos2(2x)
Utilizar a identidade trigonométrica pitagórica: cos2(x)+sin2(x)=1cos2(x)=1−sin2(x)=1+sin(2x)−3(1−sin2(2x))
Simplificar 1+sin(2x)−3(1−sin2(2x)):3sin2(2x)+sin(2x)−2
1+sin(2x)−3(1−sin2(2x))
Expandir −3(1−sin2(2x)):−3+3sin2(2x)
−3(1−sin2(2x))
Colocar os parênteses utilizando: a(b−c)=ab−aca=−3,b=1,c=sin2(2x)=−3⋅1−(−3)sin2(2x)
Aplicar as regras dos sinais−(−a)=a=−3⋅1+3sin2(2x)
Multiplicar os números: 3⋅1=3=−3+3sin2(2x)
=1+sin(2x)−3+3sin2(2x)
Simplificar 1+sin(2x)−3+3sin2(2x):3sin2(2x)+sin(2x)−2
1+sin(2x)−3+3sin2(2x)
Agrupar termos semelhantes=sin(2x)+3sin2(2x)+1−3
Somar/subtrair: 1−3=−2=3sin2(2x)+sin(2x)−2
=3sin2(2x)+sin(2x)−2
=3sin2(2x)+sin(2x)−2
−2+sin(2x)+3sin2(2x)=0
Usando o método de substituição
−2+sin(2x)+3sin2(2x)=0
Sea: sin(2x)=u−2+u+3u2=0
−2+u+3u2=0:u=32​,u=−1
−2+u+3u2=0
Escrever na forma padrão ax2+bx+c=03u2+u−2=0
Resolver com a fórmula quadrática
3u2+u−2=0
Fórmula geral para equações de segundo grau:
Para a=3,b=1,c=−2u1,2​=2⋅3−1±12−4⋅3(−2)​​
u1,2​=2⋅3−1±12−4⋅3(−2)​​
12−4⋅3(−2)​=5
12−4⋅3(−2)​
Aplicar a regra 1a=112=1=1−4⋅3(−2)​
Aplicar a regra −(−a)=a=1+4⋅3⋅2​
Multiplicar os números: 4⋅3⋅2=24=1+24​
Somar: 1+24=25=25​
Fatorar o número: 25=52=52​
Aplicar as propriedades dos radicais: nan​=a52​=5=5
u1,2​=2⋅3−1±5​
Separe as soluçõesu1​=2⋅3−1+5​,u2​=2⋅3−1−5​
u=2⋅3−1+5​:32​
2⋅3−1+5​
Somar/subtrair: −1+5=4=2⋅34​
Multiplicar os números: 2⋅3=6=64​
Eliminar o fator comum: 2=32​
u=2⋅3−1−5​:−1
2⋅3−1−5​
Subtrair: −1−5=−6=2⋅3−6​
Multiplicar os números: 2⋅3=6=6−6​
Aplicar as propriedades das frações: b−a​=−ba​=−66​
Aplicar a regra aa​=1=−1
As soluções para a equação de segundo grau são: u=32​,u=−1
Substituir na equação u=sin(2x)sin(2x)=32​,sin(2x)=−1
sin(2x)=32​,sin(2x)=−1
sin(2x)=32​:x=2arcsin(32​)​+πn,x=2π​−2arcsin(32​)​+πn
sin(2x)=32​
Aplique as propriedades trigonométricas inversas
sin(2x)=32​
Soluções gerais para sin(2x)=32​sin(x)=a⇒x=arcsin(a)+2πn,x=π−arcsin(a)+2πn2x=arcsin(32​)+2πn,2x=π−arcsin(32​)+2πn
2x=arcsin(32​)+2πn,2x=π−arcsin(32​)+2πn
Resolver 2x=arcsin(32​)+2πn:x=2arcsin(32​)​+πn
2x=arcsin(32​)+2πn
Dividir ambos os lados por 2
2x=arcsin(32​)+2πn
Dividir ambos os lados por 222x​=2arcsin(32​)​+22πn​
Simplificarx=2arcsin(32​)​+πn
x=2arcsin(32​)​+πn
Resolver 2x=π−arcsin(32​)+2πn:x=2π​−2arcsin(32​)​+πn
2x=π−arcsin(32​)+2πn
Dividir ambos os lados por 2
2x=π−arcsin(32​)+2πn
Dividir ambos os lados por 222x​=2π​−2arcsin(32​)​+22πn​
Simplificarx=2π​−2arcsin(32​)​+πn
x=2π​−2arcsin(32​)​+πn
x=2arcsin(32​)​+πn,x=2π​−2arcsin(32​)​+πn
sin(2x)=−1:x=43π​+πn
sin(2x)=−1
Soluções gerais para sin(2x)=−1
sin(x) tabela de periodicidade com ciclo de 2πn:
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​​​
2x=23π​+2πn
2x=23π​+2πn
Resolver 2x=23π​+2πn:x=43π​+πn
2x=23π​+2πn
Dividir ambos os lados por 2
2x=23π​+2πn
Dividir ambos os lados por 222x​=223π​​+22πn​
Simplificar
22x​=223π​​+22πn​
Simplificar 22x​:x
22x​
Dividir: 22​=1=x
Simplificar 223π​​+22πn​:43π​+πn
223π​​+22πn​
223π​​=43π​
223π​​
Aplicar as propriedades das frações: acb​​=c⋅ab​=2⋅23π​
Multiplicar os números: 2⋅2=4=43π​
22πn​=πn
22πn​
Dividir: 22​=1=πn
=43π​+πn
x=43π​+πn
x=43π​+πn
x=43π​+πn
x=43π​+πn
Combinar toda as soluçõesx=2arcsin(32​)​+πn,x=2π​−2arcsin(32​)​+πn,x=43π​+πn
Combinar toda as soluçõesx=43π​+πn,x=2arcsin(32​)​+πn,x=2π​−2arcsin(32​)​+πn
Verificar as soluções inserindo-as na equação original
Verificar as soluções inserindo-as em cos(2x)1​+tan(2x)=3cos(2x)
Eliminar aquelas que não estejam de acordo com a equação.
Verificar a solução 43π​+πn:Falso
43π​+πn
Inserir n=143π​+π1
Para cos(2x)1​+tan(2x)=3cos(2x)inserirx=43π​+π1cos(2(43π​+π1))1​+tan(2(43π​+π1))=3cos(2(43π​+π1))
Indefinido
⇒Falso
Verificar a solução 2arcsin(32​)​+πn:Verdadeiro
2arcsin(32​)​+πn
Inserir n=12arcsin(32​)​+π1
Para cos(2x)1​+tan(2x)=3cos(2x)inserirx=2arcsin(32​)​+π1cos(2(2arcsin(32​)​+π1))1​+tan(2(2arcsin(32​)​+π1))=3cos(2(2arcsin(32​)​+π1))
Simplificar2.23606…=2.23606…
⇒Verdadeiro
Verificar a solução 2π​−2arcsin(32​)​+πn:Verdadeiro
2π​−2arcsin(32​)​+πn
Inserir n=12π​−2arcsin(32​)​+π1
Para cos(2x)1​+tan(2x)=3cos(2x)inserirx=2π​−2arcsin(32​)​+π1cos(2(2π​−2arcsin(32​)​+π1))1​+tan(2(2π​−2arcsin(32​)​+π1))=3cos(2(2π​−2arcsin(32​)​+π1))
Simplificar−2.23606…=−2.23606…
⇒Verdadeiro
x=2arcsin(32​)​+πn,x=2π​−2arcsin(32​)​+πn
Mostrar soluções na forma decimalx=20.72972…​+πn,x=2π​−20.72972…​+πn

Gráfico

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Exemplos populares

cos(2x)+cos(-x)=0cos(2x)+cos(−x)=0sin(2t)=sin(t)sin(2t)=sin(t)cos(x)=(17.6)/(26)cos(x)=2617.6​1+4cos(θ)=sqrt(3)sin(θ),0<= θ<= 2pi1+4cos(θ)=3​sin(θ),0≤θ≤2πtan^2(x)+cot^2(x)=1tan2(x)+cot2(x)=1
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