Trigonometría Ejemplos

$\tan (x) + \sec (x) = 2 \cos (x)$

Step 1

Simplifica el lado izquierdo.

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Simplifica cada término.

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Reescribe $\tan (x)$ en términos de senos y cosenos.

$\frac{\sin (x)}{\cos (x)} + \sec (x) = 2 \cos (x)$

Reescribe $\sec (x)$ en términos de senos y cosenos.

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

Step 2

Multiplica ambos lados de la ecuación por $\cos (x)$ .

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

Step 3

Aplica la propiedad distributiva.

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

Step 4

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

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Cancela el factor común.

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

Reescribe la expresión.

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

Step 5

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

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Cancela el factor común.

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

Reescribe la expresión.

$\sin (x) + 1 = \cos (x) (2 \cos (x))$

Step 6

Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.

$\sin (x) + 1 = 2 \cos (x) \cos (x)$

Step 7

Multiplica $2 \cos (x) \cos (x)$ .

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Eleva $\cos (x)$ a la potencia de $1$ .

$\sin (x) + 1 = 2 (\cos^{1} (x) \cos (x))$

Eleva $\cos (x)$ a la potencia de $1$ .

$\sin (x) + 1 = 2 (\cos^{1} (x) \cos^{1} (x))$

Usa la regla de la potencia $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ para combinar exponentes.

$\sin (x) + 1 = 2 {\cos (x)}^{1 + 1}$

Suma $1$ y $1$ .

$\sin (x) + 1 = 2 \cos^{2} (x)$

Step 8

Resta $2 \cos^{2} (x)$ de ambos lados de la ecuación.

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

Step 9

Reemplaza $- 2 \cos^{2} (x)$ con $- 2 (1 - \sin^{2} (x))$ según la identidad de $\sin^{2} (x) + \cos^{2} (x) = 1$ .

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

Step 10

Simplifica cada término.

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Aplica la propiedad distributiva.

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

Multiplica $- 2$ por $1$ .

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

Multiplica $- 1$ por $- 2$ .

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

Step 11

Resta $2$ de $1$ .

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

Step 12

Reordena el polinomio.

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

Step 13

Sustituye $u$ por $\sin (x)$ .

$2 {(u)}^{2} + u - 1 = 0$

Step 14

Factoriza por agrupación.

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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 $b = 1$ .

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Multiplica por $1$ .

$2 u^{2} + 1 u - 1 = 0$

Reescribe $1$ como $- 1$ más $2$

$2 u^{2} + (- 1 + 2) u - 1 = 0$

Aplica la propiedad distributiva.

$2 u^{2} - 1 u + 2 u - 1 = 0$

Factoriza el máximo común divisor de cada grupo.

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Agrupa los dos primeros términos y los dos últimos términos.

$2 u^{2} - 1 u + 2 u - 1 = 0$

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

$u (2 u - 1) + 1 (2 u - 1) = 0$

Factoriza el polinomio mediante la factorización del máximo común divisor, $2 u - 1$ .

$(2 u - 1) (u + 1) = 0$

Step 15

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

$2 u - 1 = 0$

$u + 1 = 0$

Step 16

Establece $2 u - 1$ igual a $0$ y resuelve $u$ .

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Establece $2 u - 1$ igual a $0$ .

$2 u - 1 = 0$

Resuelve $2 u - 1 = 0$ en $u$ .

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Suma $1$ a ambos lados de la ecuación.

$2 u = 1$

Divide cada término en $2 u = 1$ por $2$ y simplifica.

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Divide cada término en $2 u = 1$ por $2$ .

$\frac{2 u}{2} = \frac{1}{2}$

Simplifica el lado izquierdo.

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Cancela el factor común de $2$ .

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Cancela el factor común.

$\frac{2 u}{2} = \frac{1}{2}$

Divide $u$ por $1$ .

$u = \frac{1}{2}$

Step 17

Establece $u + 1$ igual a $0$ y resuelve $u$ .

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Establece $u + 1$ igual a $0$ .

$u + 1 = 0$

Resta $1$ de ambos lados de la ecuación.

$u = - 1$

Step 18

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

$u = \frac{1}{2}, - 1$

Step 19

Sustituye $\sin (x)$ por $u$ .

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

Step 20

Establece cada una de las soluciones para obtener el valor de $x$ .

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

$\sin (x) = - 1$

Step 21

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

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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 22

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

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

$x = \arcsin (- 1)$

Simplifica el lado derecho.

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

$x = - \frac{π}{2}$

La función seno es negativa en el tercer y el cuarto cuadrante. Para obtener la segunda solución, resta la solución de $2 π$ para obtener un ángulo de referencia. A continuación, suma este ángulo de referencia a $π$ para obtener la solución en el tercer cuadrante.

$x = 2 π + \frac{π}{2} + π$

Simplifica la expresión para obtener la segunda solución.

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Resta $2 π$ de $2 π + \frac{π}{2} + π$ .

$x = 2 π + \frac{π}{2} + π - 2 π$

El ángulo resultante de $\frac{3 π}{2}$ es positivo, menor que $2 π$ y coterminal con $2 π + \frac{π}{2} + π$ .

$x = \frac{3 π}{2}$

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 $1$ .

$2 π$

Suma $2 π$ a todos los ángulos negativos para obtener ángulos positivos.

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Suma $2 π$ y $- \frac{π}{2}$ para obtener el ángulo positivo.

$- \frac{π}{2} + 2 π$

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

$2 π \cdot \frac{2}{2} - \frac{π}{2}$

Combina fracciones.

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Combina $2 π$ y $\frac{2}{2}$ .

$\frac{2 π \cdot 2}{2} - \frac{π}{2}$

Combina los numeradores sobre el denominador común.

$\frac{2 π \cdot 2 - π}{2}$

Simplifica el numerador.

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Multiplica $2$ por $2$ .

$\frac{4 π - π}{2}$

Resta $π$ de $4 π$ .

$\frac{3 π}{2}$

Enumera los nuevos ángulos.

$x = \frac{3 π}{2}$

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

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

Step 23

Enumera todas las soluciones.

$x = \frac{π}{6} + 2 π n, \frac{5 π}{6} + 2 π n, \frac{3 π}{2} + 2 π n, \frac{3 π}{2} + 2 π n$ , para cualquier número entero $n$

Step 24

Consolida las respuestas.

$x = \frac{π}{6} + \frac{2 π n}{3}$ , para cualquier número entero $n$

Step 25

Verifica cada una de las soluciones mediante su sustitución en $\tan (x) + \sec (x) = 2 \cos (x)$ y resolución.

$x = \frac{π}{6} + 4 π n, \frac{5 π}{6} + 4 π n, 6.80678408 + 4 π n, 8.90117918 + 4 π n, \frac{7 π}{2} + 4 π n$ , para cualquier número entero $n$