Pré-calcul Exemples

$\sec^{2} (x) - 2 \tan (x) = 4$

Étape 1

Remplacez le $\sec^{2} (x)$ par $1 + \tan^{2} (x)$ d’après l’identité $\tan^{2} (x) + 1 = \sec^{2} (x)$ .

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

Étape 2

Remettez le polynôme dans l’ordre.

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

Étape 3

Remplacez $\tan (x)$ par $u$ .

${(u)}^{2} - 2 u + 1 = 4$

Étape 4

Soustrayez $4$ des deux côtés de l’équation.

$u^{2} - 2 u + 1 - 4 = 0$

Étape 5

Soustrayez $4$ de $1$ .

$u^{2} - 2 u - 3 = 0$

Étape 6

Factorisez $u^{2} - 2 u - 3$ à l’aide de la méthode AC.

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Étape 6.1

Étudiez la forme $x^{2} + b x + c$ . Déterminez une paire d’entiers dont le produit est $c$ et dont la somme est $b$ . Dans ce cas, dont le produit est $- 3$ et dont la somme est $- 2$ .

$- 3, 1$

Étape 6.2

Écrivez la forme factorisée avec ces entiers.

$(u - 3) (u + 1) = 0$

Étape 7

Si un facteur quelconque du côté gauche de l’équation est égal à $0$ , l’expression entière sera égale à $0$ .

$u - 3 = 0$

$u + 1 = 0$

Étape 8

Définissez $u - 3$ égal à $0$ et résolvez $u$ .

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Étape 8.1

Définissez $u - 3$ égal à $0$ .

$u - 3 = 0$

Étape 8.2

Ajoutez $3$ aux deux côtés de l’équation.

$u = 3$

Étape 9

Définissez $u + 1$ égal à $0$ et résolvez $u$ .

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Étape 9.1

Définissez $u + 1$ égal à $0$ .

$u + 1 = 0$

Étape 9.2

Soustrayez $1$ des deux côtés de l’équation.

$u = - 1$

Étape 10

La solution finale est l’ensemble des valeurs qui rendent $(u - 3) (u + 1) = 0$ vraie.

$u = 3, - 1$

Étape 11

Remplacez $u$ par $\tan (x)$ .

$\tan (x) = 3, - 1$

Étape 12

Définissez chacune des solutions à résoudre pour $x$ .

$\tan (x) = 3$

$\tan (x) = - 1$

Étape 13

Résolvez $x$ dans $\tan (x) = 3$ .

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Étape 13.1

Prenez la tangente inverse des deux côtés de l’équation pour extraire $x$ de l’intérieur de la tangente.

$x = \arctan (3)$

Étape 13.2

Simplifiez le côté droit.

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Étape 13.2.1

Évaluez $\arctan (3)$ .

$x = 1.24904577$

Étape 13.3

La fonction tangente est positive dans les premier et troisième quadrants. Pour déterminer la deuxième solution, ajoutez l’angle de référence de $π$ pour déterminer la solution dans le quatrième quadrant.

$x = (3.14159265) + 1.24904577$

Étape 13.4

Résolvez $x$ .

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Étape 13.4.1

Supprimez les parenthèses.

$x = 3.14159265 + 1.24904577$

Étape 13.4.2

Supprimez les parenthèses.

$x = (3.14159265) + 1.24904577$

Étape 13.4.3

Additionnez $3.14159265$ et $1.24904577$ .

$x = 4.39063842$

Étape 13.5

Déterminez la période de $\tan (x)$ .

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Étape 13.5.1

La période de la fonction peut être calculée en utilisant $\frac{π}{| b |}$ .

$\frac{π}{| b |}$

Étape 13.5.2

Remplacez $b$ par $1$ dans la formule pour la période.

$\frac{π}{| 1 |}$

Étape 13.5.3

La valeur absolue est la distance entre un nombre et zéro. La distance entre $0$ et $1$ est $1$ .

$\frac{π}{1}$

Étape 13.5.4

Divisez $π$ par $1$ .

$π$

Étape 13.6

La période de la fonction $\tan (x)$ est $π$ si bien que les valeurs se répètent tous les $π$ radians dans les deux sens.

$x = 1.24904577 + π n, 4.39063842 + π n$ , pour tout entier $n$

Étape 14

Résolvez $x$ dans $\tan (x) = - 1$ .

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Étape 14.1

Prenez la tangente inverse des deux côtés de l’équation pour extraire $x$ de l’intérieur de la tangente.

$x = \arctan (- 1)$

Étape 14.2

Simplifiez le côté droit.

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Étape 14.2.1

La valeur exacte de $\arctan (- 1)$ est $- \frac{π}{4}$ .

$x = - \frac{π}{4}$

Étape 14.3

La fonction tangente est négative dans les deuxième et quatrième quadrants. Pour déterminer la deuxième solution, soustrayez l’angle de référence de $π$ pour déterminer la solution dans le troisième quadrant.

$x = - \frac{π}{4} - π$

Étape 14.4

Simplifiez l’expression pour déterminer la deuxième solution.

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Étape 14.4.1

Ajoutez $2 π$ à $- \frac{π}{4} - π$ .

$x = - \frac{π}{4} - π + 2 π$

Étape 14.4.2

L’angle résultant de $\frac{3 π}{4}$ est positif et coterminal avec $- \frac{π}{4} - π$ .

$x = \frac{3 π}{4}$

Étape 14.5

Déterminez la période de $\tan (x)$ .

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Étape 14.5.1

La période de la fonction peut être calculée en utilisant $\frac{π}{| b |}$ .

$\frac{π}{| b |}$

Étape 14.5.2

Remplacez $b$ par $1$ dans la formule pour la période.

$\frac{π}{| 1 |}$

Étape 14.5.3

La valeur absolue est la distance entre un nombre et zéro. La distance entre $0$ et $1$ est $1$ .

$\frac{π}{1}$

Étape 14.5.4

Divisez $π$ par $1$ .

$π$

Étape 14.6

Ajoutez $π$ à chaque angle négatif pour obtenir des angles positifs.

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Étape 14.6.1

Ajoutez $π$ à $- \frac{π}{4}$ pour déterminer l’angle positif.

$- \frac{π}{4} + π$

Étape 14.6.2

Pour écrire $π$ comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par $\frac{4}{4}$ .

$π \cdot \frac{4}{4} - \frac{π}{4}$

Étape 14.6.3

Associez les fractions.

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Étape 14.6.3.1

Associez $π$ et $\frac{4}{4}$ .

$\frac{π \cdot 4}{4} - \frac{π}{4}$

Étape 14.6.3.2

Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.

$\frac{π \cdot 4 - π}{4}$

Étape 14.6.4

Simplifiez le numérateur.

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Étape 14.6.4.1

Déplacez $4$ à gauche de $π$ .

$\frac{4 \cdot π - π}{4}$

Étape 14.6.4.2

Soustrayez $π$ de $4 π$ .

$\frac{3 π}{4}$

Étape 14.6.5

Indiquez les nouveaux angles.

$x = \frac{3 π}{4}$

Étape 14.7

La période de la fonction $\tan (x)$ est $π$ si bien que les valeurs se répètent tous les $π$ radians dans les deux sens.

$x = \frac{3 π}{4} + π n, \frac{3 π}{4} + π n$ , pour tout entier $n$

Étape 15

Indiquez toutes les solutions.

$x = 1.24904577 + π n, 4.39063842 + π n, \frac{3 π}{4} + π n, \frac{3 π}{4} + π n$ , pour tout entier $n$

Étape 16

Consolidez les solutions.

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Étape 16.1

Consolidez $1.24904577 + π n$ et $4.39063842 + π n$ en $1.24904577 + π n$ .

$x = 1.24904577 + π n, \frac{3 π}{4} + π n, \frac{3 π}{4} + π n$ , pour tout entier $n$

Étape 16.2

Consolidez $\frac{3 π}{4} + π n$ et $\frac{3 π}{4} + π n$ en $\frac{3 π}{4} + π n$ .

$x = 1.24904577 + π n, \frac{3 π}{4} + π n$ , pour tout entier $n$