Trigonometría Ejemplos

$\cos (2 x) = 3 \sin (x) - 1$

Step 1

Mueve todas las expresiones al lado izquierdo de la ecuación.

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Resta $3 \sin (x)$ de ambos lados de la ecuación.

$\cos (2 x) - 3 \sin (x) = - 1$

Suma $1$ a ambos lados de la ecuación.

$\cos (2 x) - 3 \sin (x) + 1 = 0$

Step 2

Simplifica el lado izquierdo de la ecuación.

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Usa la razón del ángulo doble para transformar $\cos (2 x)$ a $1 - 2 \sin^{2} (x)$ .

$1 - 2 \sin^{2} (x) - 3 \sin (x) + 1 = 0$

Suma $1$ y $1$ .

$2 - 2 \sin^{2} (x) - 3 \sin (x) = 0$

Step 3

Factoriza por agrupación.

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Reordena los términos.

$- 2 \sin^{2} (x) - 3 \sin (x) + 2 = 0$

Para un polinomio de la forma $a x^{2} + b x + c$ , reescribe el término medio como una suma de dos términos cuyo producto es $a \cdot c = - 2 \cdot 2 = - 4$ y cuya suma es $b = - 3$ .

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Factoriza $- 3$ de $- 3 \sin (x)$ .

$- 2 \sin^{2} (x) - 3 \sin (x) + 2 = 0$

Reescribe $- 3$ como $1$ más $- 4$

$- 2 \sin^{2} (x) + (1 - 4) \sin (x) + 2 = 0$

Aplica la propiedad distributiva.

$- 2 \sin^{2} (x) + 1 \sin (x) - 4 \sin (x) + 2 = 0$

Multiplica $\sin (x)$ por $1$ .

$- 2 \sin^{2} (x) + \sin (x) - 4 \sin (x) + 2 = 0$

Factoriza el máximo común divisor de cada grupo.

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Agrupa los dos primeros términos y los dos últimos términos.

$- 2 \sin^{2} (x) + \sin (x) - 4 \sin (x) + 2 = 0$

Factoriza el máximo común divisor (MCD) de cada grupo.

$\sin (x) (- 2 \sin (x) + 1) + 2 (- 2 \sin (x) + 1) = 0$

Factoriza el polinomio mediante la factorización del máximo común divisor, $- 2 \sin (x) + 1$ .

$(- 2 \sin (x) + 1) (\sin (x) + 2) = 0$

Step 4

Si cualquier factor individual en el lado izquierdo de la ecuación es igual a $0$ , la expresión completa será igual a $0$ .

$- 2 \sin (x) + 1 = 0$

$\sin (x) + 2 = 0$

Step 5

Establece $- 2 \sin (x) + 1$ igual a $0$ y resuelve $x$ .

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Establece $- 2 \sin (x) + 1$ igual a $0$ .

$- 2 \sin (x) + 1 = 0$

Resuelve $- 2 \sin (x) + 1 = 0$ en $x$ .

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Resta $1$ de ambos lados de la ecuación.

$- 2 \sin (x) = - 1$

Divide cada término en $- 2 \sin (x) = - 1$ por $- 2$ y simplifica.

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Divide cada término en $- 2 \sin (x) = - 1$ por $- 2$ .

$\frac{- 2 \sin (x)}{- 2} = \frac{- 1}{- 2}$

Simplifica el lado izquierdo.

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Cancela el factor común de $- 2$ .

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Cancela el factor común.

$\frac{- 2 \sin (x)}{- 2} = \frac{- 1}{- 2}$

Divide $\sin (x)$ por $1$ .

$\sin (x) = \frac{- 1}{- 2}$

Simplifica el lado derecho.

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La división de dos valores negativos da como resultado un valor positivo.

$\sin (x) = \frac{1}{2}$

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

$x = \arcsin (\frac{1}{2})$

Simplifica el lado derecho.

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El valor exacto de $\arcsin (\frac{1}{2})$ es $\frac{π}{6}$ .

$x = \frac{π}{6}$

La función seno es positiva en el primer y el segundo cuadrante. Para obtener la segunda solución, resta el ángulo de referencia de $π$ para obtener la solución en el segundo cuadrante.

$x = π - \frac{π}{6}$

Simplifica $π - \frac{π}{6}$ .

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Para escribir $π$ como una fracción con un denominador común, multiplica por $\frac{6}{6}$ .

$x = π \cdot \frac{6}{6} - \frac{π}{6}$

Combina fracciones.

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Combina $π$ y $\frac{6}{6}$ .

$x = \frac{π \cdot 6}{6} - \frac{π}{6}$

Combina los numeradores sobre el denominador común.

$x = \frac{π \cdot 6 - π}{6}$

Simplifica el numerador.

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Mueve $6$ a la izquierda de $π$ .

$x = \frac{6 \cdot π - π}{6}$

Resta $π$ de $6 π$ .

$x = \frac{5 π}{6}$

Obtén el período de $\sin (x)$ .

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El período de la función puede calcularse mediante $\frac{2 π}{| b |}$ .

$\frac{2 π}{| b |}$

Reemplaza $b$ con $1$ en la fórmula para el período.

$\frac{2 π}{| 1 |}$

El valor absoluto es la distancia entre un número y cero. La distancia entre $0$ y $1$ es $1$ .

$\frac{2 π}{1}$

Divide $2 π$ por $1$ .

$2 π$

El período de la función $\sin (x)$ es $2 π$ , por lo que los valores se repetirán cada $2 π$ radianes en ambas direcciones.

$x = \frac{π}{6} + 2 π n, \frac{5 π}{6} + 2 π n$ , para cualquier número entero $n$

Step 6

Establece $\sin (x) + 2$ igual a $0$ y resuelve $x$ .

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Establece $\sin (x) + 2$ igual a $0$ .

$\sin (x) + 2 = 0$

Resuelve $\sin (x) + 2 = 0$ en $x$ .

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Resta $2$ de ambos lados de la ecuación.

$\sin (x) = - 2$

El rango del seno es $- 1 \leq y \leq 1$ . Como $- 2$ no cae en este rango, no hay solución.

No hay solución

Step 7

La solución final comprende todos los valores que hacen $(- 2 \sin (x) + 1) (\sin (x) + 2) = 0$ verdadera.

$x = \frac{π}{6} + 2 π n, \frac{5 π}{6} + 2 π n$ , para cualquier número entero $n$