Trigonometría Ejemplos

$4 \cos (2 x) = 12 \cos (x) - 8$

Step 1

Mueve todas las expresiones al lado izquierdo de la ecuación.

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Resta $12 \cos (x)$ de ambos lados de la ecuación.

$4 \cos (2 x) - 12 \cos (x) = - 8$

Suma $8$ a ambos lados de la ecuación.

$4 \cos (2 x) - 12 \cos (x) + 8 = 0$

Step 2

Simplifica el lado izquierdo de la ecuación.

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Simplifica cada término.

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

$4 (2 \cos^{2} (x) - 1) - 12 \cos (x) + 8 = 0$

Aplica la propiedad distributiva.

$4 (2 \cos^{2} (x)) + 4 \cdot - 1 - 12 \cos (x) + 8 = 0$

Multiplica $2$ por $4$ .

$8 \cos^{2} (x) + 4 \cdot - 1 - 12 \cos (x) + 8 = 0$

Multiplica $4$ por $- 1$ .

$8 \cos^{2} (x) - 4 - 12 \cos (x) + 8 = 0$

Suma $- 4$ y $8$ .

$8 \cos^{2} (x) + 4 - 12 \cos (x) = 0$

Step 3

Factoriza $8 \cos^{2} (x) + 4 - 12 \cos (x)$ .

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Factoriza $4$ de $8 \cos^{2} (x) + 4 - 12 \cos (x)$ .

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Factoriza $4$ de $8 \cos^{2} (x)$ .

$4 (2 \cos^{2} (x)) + 4 - 12 \cos (x) = 0$

Factoriza $4$ de $4$ .

$4 (2 \cos^{2} (x)) + 4 (1) - 12 \cos (x) = 0$

Factoriza $4$ de $- 12 \cos (x)$ .

$4 (2 \cos^{2} (x)) + 4 (1) + 4 (- 3 \cos (x)) = 0$

Factoriza $4$ de $4 (2 \cos^{2} (x)) + 4 (1)$ .

$4 (2 \cos^{2} (x) + 1) + 4 (- 3 \cos (x)) = 0$

Factoriza $4$ de $4 (2 \cos^{2} (x) + 1) + 4 (- 3 \cos (x))$ .

$4 (2 \cos^{2} (x) + 1 - 3 \cos (x)) = 0$

Factoriza.

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Factoriza por agrupación.

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Reordena los términos.

$4 (2 \cos^{2} (x) - 3 \cos (x) + 1) = 0$

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 $a \cdot c = 2 \cdot 1 = 2$ y cuya suma es $b = - 3$ .

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

$4 (2 \cos^{2} (x) - 3 \cos (x) + 1) = 0$

Reescribe $- 3$ como $- 1$ más $- 2$

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

Aplica la propiedad distributiva.

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

Factoriza el máximo común divisor de cada grupo.

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Agrupa los dos primeros términos y los dos últimos términos.

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

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

$4 (\cos (x) (2 \cos (x) - 1) - (2 \cos (x) - 1)) = 0$

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

$4 ((2 \cos (x) - 1) (\cos (x) - 1)) = 0$

Elimina los paréntesis innecesarios.

$4 (2 \cos (x) - 1) (\cos (x) - 1) = 0$

Step 4

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

$2 \cos (x) - 1 = 0$

$\cos (x) - 1 = 0$

Step 5

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

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

$2 \cos (x) - 1 = 0$

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

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Suma $1$ a ambos lados de la ecuación.

$2 \cos (x) = 1$

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

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

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

Simplifica el lado izquierdo.

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Cancela el factor común de $2$ .

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Cancela el factor común.

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

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

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

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

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

Simplifica el lado derecho.

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El valor exacto de $\arccos (\frac{1}{2})$ es $\frac{π}{3}$ .

$x = \frac{π}{3}$

La función coseno es positiva en el primer y el cuarto cuadrante. Para obtener la segunda solución, resta el ángulo de referencia de $2 π$ para obtener la solución en el cuarto cuadrante.

$x = 2 π - \frac{π}{3}$

Simplifica $2 π - \frac{π}{3}$ .

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Para escribir $2 π$ como una fracción con un denominador común, multiplica por $\frac{3}{3}$ .

$x = 2 π \cdot \frac{3}{3} - \frac{π}{3}$

Combina fracciones.

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Combina $2 π$ y $\frac{3}{3}$ .

$x = \frac{2 π \cdot 3}{3} - \frac{π}{3}$

Combina los numeradores sobre el denominador común.

$x = \frac{2 π \cdot 3 - π}{3}$

Simplifica el numerador.

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Multiplica $3$ por $2$ .

$x = \frac{6 π - π}{3}$

Resta $π$ de $6 π$ .

$x = \frac{5 π}{3}$

Obtén el período de $\cos (x)$ .

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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 $\cos (x)$ es $2 π$ , por lo que los valores se repetirán cada $2 π$ radianes en ambas direcciones.

$x = \frac{π}{3} + 2 π n, \frac{5 π}{3} + 2 π n$ , para cualquier número entero $n$

Step 6

Establece $\cos (x) - 1$ igual a $0$ y resuelve $x$ .

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Establece $\cos (x) - 1$ igual a $0$ .

$\cos (x) - 1 = 0$

Resuelve $\cos (x) - 1 = 0$ en $x$ .

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Suma $1$ a ambos lados de la ecuación.

$\cos (x) = 1$

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

$x = \arccos (1)$

Simplifica el lado derecho.

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El valor exacto de $\arccos (1)$ es $0$ .

$x = 0$

La función coseno es positiva en el primer y el cuarto cuadrante. Para obtener la segunda solución, resta el ángulo de referencia de $2 π$ para obtener la solución en el cuarto cuadrante.

$x = 2 π - 0$

Resta $0$ de $2 π$ .

$x = 2 π$

Obtén el período de $\cos (x)$ .

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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 $\cos (x)$ es $2 π$ , por lo que los valores se repetirán cada $2 π$ radianes en ambas direcciones.

$x = 2 π n, 2 π + 2 π n$ , para cualquier número entero $n$

Step 7

La solución final comprende todos los valores que hacen $4 (2 \cos (x) - 1) (\cos (x) - 1) = 0$ verdadera.

$x = \frac{π}{3} + 2 π n, \frac{5 π}{3} + 2 π n, 2 π n, 2 π + 2 π n$ , para cualquier número entero $n$

Step 8

Consolida $2 π n$ y $2 π + 2 π n$ en $2 π n$ .

$x = \frac{π}{3} + 2 π n, \frac{5 π}{3} + 2 π n, 2 π n$ , para cualquier número entero $n$