Precálculo Ejemplos

$\cos (3 x) = \sin (3 x)$

Paso 1

Divide cada término en la ecuación por $\cos (3 x)$ .

$\frac{\cos (3 x)}{\cos (3 x)} = \frac{\sin (3 x)}{\cos (3 x)}$

Paso 2

Cancela el factor común de $\cos (3 x)$ .

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Paso 2.1

Cancela el factor común.

$\frac{\cos (3 x)}{\cos (3 x)} = \frac{\sin (3 x)}{\cos (3 x)}$

Paso 2.2

Reescribe la expresión.

$1 = \frac{\sin (3 x)}{\cos (3 x)}$

Paso 3

Convierte de $\frac{\sin (3 x)}{\cos (3 x)}$ a $\tan (3 x)$ .

$1 = \tan (3 x)$

Paso 4

Reescribe la ecuación como $\tan (3 x) = 1$ .

$\tan (3 x) = 1$

Paso 5

Resta la inversa de la tangente de ambos lados de la ecuación para extraer $x$ del interior de la tangente.

$3 x = \arctan (1)$

Paso 6

Simplifica el lado derecho.

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Paso 6.1

El valor exacto de $\arctan (1)$ es $\frac{π}{4}$ .

$3 x = \frac{π}{4}$

Paso 7

Divide cada término en $3 x = \frac{π}{4}$ por $3$ y simplifica.

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Paso 7.1

Divide cada término en $3 x = \frac{π}{4}$ por $3$ .

$\frac{3 x}{3} = \frac{\frac{π}{4}}{3}$

Paso 7.2

Simplifica el lado izquierdo.

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Paso 7.2.1

Cancela el factor común de $3$ .

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Paso 7.2.1.1

Cancela el factor común.

$\frac{3 x}{3} = \frac{\frac{π}{4}}{3}$

Paso 7.2.1.2

Divide $x$ por $1$ .

$x = \frac{\frac{π}{4}}{3}$

Paso 7.3

Simplifica el lado derecho.

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Paso 7.3.1

Multiplica el numerador por la recíproca del denominador.

$x = \frac{π}{4} \cdot \frac{1}{3}$

Paso 7.3.2

Multiplica $\frac{π}{4} \cdot \frac{1}{3}$ .

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Paso 7.3.2.1

Multiplica $\frac{π}{4}$ por $\frac{1}{3}$ .

$x = \frac{π}{4 \cdot 3}$

Paso 7.3.2.2

Multiplica $4$ por $3$ .

$x = \frac{π}{12}$

Paso 8

La función tangente es positiva en el primer y el tercer cuadrante. Para obtener la segunda solución, suma el ángulo de referencia de $π$ para obtener la solución en el cuarto cuadrante.

$3 x = π + \frac{π}{4}$

Paso 9

Resuelve $x$

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Paso 9.1

Simplifica.

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Paso 9.1.1

Para escribir $π$ como una fracción con un denominador común, multiplica por $\frac{4}{4}$ .

$3 x = π \cdot \frac{4}{4} + \frac{π}{4}$

Paso 9.1.2

Combina $π$ y $\frac{4}{4}$ .

$3 x = \frac{π \cdot 4}{4} + \frac{π}{4}$

Paso 9.1.3

Combina los numeradores sobre el denominador común.

$3 x = \frac{π \cdot 4 + π}{4}$

Paso 9.1.4

Suma $π \cdot 4$ y $π$ .

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Paso 9.1.4.1

Reordena $π$ y $4$ .

$3 x = \frac{4 \cdot π + π}{4}$

Paso 9.1.4.2

Suma $4 \cdot π$ y $π$ .

$3 x = \frac{5 \cdot π}{4}$

Paso 9.2

Divide cada término en $3 x = \frac{5 \cdot π}{4}$ por $3$ y simplifica.

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Paso 9.2.1

Divide cada término en $3 x = \frac{5 \cdot π}{4}$ por $3$ .

$\frac{3 x}{3} = \frac{\frac{5 \cdot π}{4}}{3}$

Paso 9.2.2

Simplifica el lado izquierdo.

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Paso 9.2.2.1

Cancela el factor común de $3$ .

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Paso 9.2.2.1.1

Cancela el factor común.

$\frac{3 x}{3} = \frac{\frac{5 \cdot π}{4}}{3}$

Paso 9.2.2.1.2

Divide $x$ por $1$ .

$x = \frac{\frac{5 \cdot π}{4}}{3}$

Paso 9.2.3

Simplifica el lado derecho.

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Paso 9.2.3.1

Multiplica el numerador por la recíproca del denominador.

$x = \frac{5 \cdot π}{4} \cdot \frac{1}{3}$

Paso 9.2.3.2

Multiplica $\frac{5 π}{4} \cdot \frac{1}{3}$ .

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Paso 9.2.3.2.1

Multiplica $\frac{5 π}{4}$ por $\frac{1}{3}$ .

$x = \frac{5 π}{4 \cdot 3}$

Paso 9.2.3.2.2

Multiplica $4$ por $3$ .

$x = \frac{5 π}{12}$

Paso 10

Obtén el período de $\tan (3 x)$ .

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Paso 10.1

El período de la función puede calcularse mediante $\frac{π}{| b |}$ .

$\frac{π}{| b |}$

Paso 10.2

Reemplaza $b$ con $3$ en la fórmula para el período.

$\frac{π}{| 3 |}$

Paso 10.3

El valor absoluto es la distancia entre un número y cero. La distancia entre $0$ y $3$ es $3$ .

$\frac{π}{3}$

Paso 11

El período de la función $\tan (3 x)$ es $\frac{π}{3}$ , por lo que los valores se repetirán cada $\frac{π}{3}$ radianes en ambas direcciones.

$x = \frac{π}{12} + \frac{π n}{3}, \frac{5 π}{12} + \frac{π n}{3}$ , para cualquier número entero $n$

Paso 12

Consolida las respuestas.

$x = \frac{π}{12} + \frac{π n}{3}$ , para cualquier número entero $n$