Trigonométrie Exemples

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

Étape 1

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

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

Étape 2

Soustrayez $\sin^{2} (2 x)$ de $- \sin^{2} (2 x)$ .

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

Étape 3

Remettez le polynôme dans l’ordre.

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

Étape 4

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

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

Étape 5

Divisez chaque terme dans $- 2 \sin^{2} (2 x) = - 1$ par $- 2$ et simplifiez.

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Étape 5.1

Divisez chaque terme dans $- 2 \sin^{2} (2 x) = - 1$ par $- 2$ .

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

Étape 5.2

Simplifiez le côté gauche.

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Étape 5.2.1

Annulez le facteur commun de $- 2$ .

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Étape 5.2.1.1

Annulez le facteur commun.

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

Étape 5.2.1.2

Divisez $\sin^{2} (2 x)$ par $1$ .

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

Étape 5.3

Simplifiez le côté droit.

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Étape 5.3.1

La division de deux valeurs négatives produit une valeur positive.

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

Étape 6

Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.

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

Étape 7

Simplifiez $\pm \sqrt{\frac{1}{2}}$ .

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Étape 7.1

Réécrivez $\sqrt{\frac{1}{2}}$ comme $\frac{\sqrt{1}}{\sqrt{2}}$ .

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

Étape 7.2

Toute racine de $1$ est $1$ .

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

Étape 7.3

Multipliez $\frac{1}{\sqrt{2}}$ par $\frac{\sqrt{2}}{\sqrt{2}}$ .

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

Étape 7.4

Associez et simplifiez le dénominateur.

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Étape 7.4.1

Multipliez $\frac{1}{\sqrt{2}}$ par $\frac{\sqrt{2}}{\sqrt{2}}$ .

$\sin (2 x) = \pm \frac{\sqrt{2}}{\sqrt{2} \sqrt{2}}$

Étape 7.4.2

Élevez $\sqrt{2}$ à la puissance $1$ .

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

Étape 7.4.3

Élevez $\sqrt{2}$ à la puissance $1$ .

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

Étape 7.4.4

Utilisez la règle de puissance $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ pour associer des exposants.

$\sin (2 x) = \pm \frac{\sqrt{2}}{{\sqrt{2}}^{1 + 1}}$

Étape 7.4.5

Additionnez $1$ et $1$ .

$\sin (2 x) = \pm \frac{\sqrt{2}}{{\sqrt{2}}^{2}}$

Étape 7.4.6

Réécrivez ${\sqrt{2}}^{2}$ comme $2$ .

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Étape 7.4.6.1

Utilisez $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ pour réécrire $\sqrt{2}$ comme $2^{\frac{1}{2}}$ .

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

Étape 7.4.6.2

Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$\sin (2 x) = \pm \frac{\sqrt{2}}{2^{\frac{1}{2} \cdot 2}}$

Étape 7.4.6.3

Associez $\frac{1}{2}$ et $2$ .

$\sin (2 x) = \pm \frac{\sqrt{2}}{2^{\frac{2}{2}}}$

Étape 7.4.6.4

Annulez le facteur commun de $2$ .

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Étape 7.4.6.4.1

Annulez le facteur commun.

$\sin (2 x) = \pm \frac{\sqrt{2}}{2^{\frac{2}{2}}}$

Étape 7.4.6.4.2

Réécrivez l’expression.

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

Étape 7.4.6.5

Évaluez l’exposant.

$\sin (2 x) = \pm \frac{\sqrt{2}}{2}$

Étape 8

La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.

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Étape 8.1

Commencez par utiliser la valeur positive du $\pm$ pour déterminer la première solution.

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

Étape 8.2

Ensuite, utilisez la valeur négative du $\pm$ pour déterminer la deuxième solution.

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

Étape 8.3

La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.

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

Étape 9

Définissez chacune des solutions à résoudre pour $x$ .

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

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

Étape 10

Résolvez $x$ dans $\sin (2 x) = \frac{\sqrt{2}}{2}$ .

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Étape 10.1

Prenez le sinus inverse des deux côtés de l’équation pour extraire $x$ de l’intérieur du sinus.

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

Étape 10.2

Simplifiez le côté droit.

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Étape 10.2.1

La valeur exacte de $\arcsin (\frac{\sqrt{2}}{2})$ est $\frac{π}{4}$ .

$2 x = \frac{π}{4}$

Étape 10.3

Divisez chaque terme dans $2 x = \frac{π}{4}$ par $2$ et simplifiez.

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Étape 10.3.1

Divisez chaque terme dans $2 x = \frac{π}{4}$ par $2$ .

$\frac{2 x}{2} = \frac{\frac{π}{4}}{2}$

Étape 10.3.2

Simplifiez le côté gauche.

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Étape 10.3.2.1

Annulez le facteur commun de $2$ .

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Étape 10.3.2.1.1

Annulez le facteur commun.

$\frac{2 x}{2} = \frac{\frac{π}{4}}{2}$

Étape 10.3.2.1.2

Divisez $x$ par $1$ .

$x = \frac{\frac{π}{4}}{2}$

Étape 10.3.3

Simplifiez le côté droit.

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Étape 10.3.3.1

Multipliez le numérateur par la réciproque du dénominateur.

$x = \frac{π}{4} \cdot \frac{1}{2}$

Étape 10.3.3.2

Multipliez $\frac{π}{4} \cdot \frac{1}{2}$ .

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Étape 10.3.3.2.1

Multipliez $\frac{π}{4}$ par $\frac{1}{2}$ .

$x = \frac{π}{4 \cdot 2}$

Étape 10.3.3.2.2

Multipliez $4$ par $2$ .

$x = \frac{π}{8}$

Étape 10.4

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

$2 x = π - \frac{π}{4}$

Étape 10.5

Résolvez $x$ .

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Étape 10.5.1

Simplifiez

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Étape 10.5.1.1

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

$2 x = π \cdot \frac{4}{4} - \frac{π}{4}$

Étape 10.5.1.2

Associez $π$ et $\frac{4}{4}$ .

$2 x = \frac{π \cdot 4}{4} - \frac{π}{4}$

Étape 10.5.1.3

Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.

$2 x = \frac{π \cdot 4 - π}{4}$

Étape 10.5.1.4

Soustrayez $π$ de $π \cdot 4$ .

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Étape 10.5.1.4.1

Remettez dans l’ordre $π$ et $4$ .

$2 x = \frac{4 \cdot π - π}{4}$

Étape 10.5.1.4.2

Soustrayez $π$ de $4 \cdot π$ .

$2 x = \frac{3 \cdot π}{4}$

Étape 10.5.2

Divisez chaque terme dans $2 x = \frac{3 \cdot π}{4}$ par $2$ et simplifiez.

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Étape 10.5.2.1

Divisez chaque terme dans $2 x = \frac{3 \cdot π}{4}$ par $2$ .

$\frac{2 x}{2} = \frac{\frac{3 \cdot π}{4}}{2}$

Étape 10.5.2.2

Simplifiez le côté gauche.

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Étape 10.5.2.2.1

Annulez le facteur commun de $2$ .

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Étape 10.5.2.2.1.1

Annulez le facteur commun.

$\frac{2 x}{2} = \frac{\frac{3 \cdot π}{4}}{2}$

Étape 10.5.2.2.1.2

Divisez $x$ par $1$ .

$x = \frac{\frac{3 \cdot π}{4}}{2}$

Étape 10.5.2.3

Simplifiez le côté droit.

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Étape 10.5.2.3.1

Multipliez le numérateur par la réciproque du dénominateur.

$x = \frac{3 \cdot π}{4} \cdot \frac{1}{2}$

Étape 10.5.2.3.2

Multipliez $\frac{3 π}{4} \cdot \frac{1}{2}$ .

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Étape 10.5.2.3.2.1

Multipliez $\frac{3 π}{4}$ par $\frac{1}{2}$ .

$x = \frac{3 π}{4 \cdot 2}$

Étape 10.5.2.3.2.2

Multipliez $4$ par $2$ .

$x = \frac{3 π}{8}$

Étape 10.6

Déterminez la période de $\sin (2 x)$ .

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Étape 10.6.1

La période de la fonction peut être calculée en utilisant $\frac{2 π}{| b |}$ .

$\frac{2 π}{| b |}$

Étape 10.6.2

Remplacez $b$ par $2$ dans la formule pour la période.

$\frac{2 π}{| 2 |}$

Étape 10.6.3

La valeur absolue est la distance entre un nombre et zéro. La distance entre $0$ et $2$ est $2$ .

$\frac{2 π}{2}$

Étape 10.6.4

Annulez le facteur commun de $2$ .

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Étape 10.6.4.1

Annulez le facteur commun.

$\frac{2 π}{2}$

Étape 10.6.4.2

Divisez $π$ par $1$ .

$π$

Étape 10.7

La période de la fonction $\sin (2 x)$ est $π$ si bien que les valeurs se répètent tous les $π$ radians dans les deux sens.

$x = \frac{π}{8} + π n, \frac{3 π}{8} + π n$ , pour tout entier $n$

Étape 11

Résolvez $x$ dans $\sin (2 x) = - \frac{\sqrt{2}}{2}$ .

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Étape 11.1

Prenez le sinus inverse des deux côtés de l’équation pour extraire $x$ de l’intérieur du sinus.

$2 x = \arcsin (- \frac{\sqrt{2}}{2})$

Étape 11.2

Simplifiez le côté droit.

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Étape 11.2.1

La valeur exacte de $\arcsin (- \frac{\sqrt{2}}{2})$ est $- \frac{π}{4}$ .

$2 x = - \frac{π}{4}$

Étape 11.3

Divisez chaque terme dans $2 x = - \frac{π}{4}$ par $2$ et simplifiez.

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Étape 11.3.1

Divisez chaque terme dans $2 x = - \frac{π}{4}$ par $2$ .

$\frac{2 x}{2} = \frac{- \frac{π}{4}}{2}$

Étape 11.3.2

Simplifiez le côté gauche.

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Étape 11.3.2.1

Annulez le facteur commun de $2$ .

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Étape 11.3.2.1.1

Annulez le facteur commun.

$\frac{2 x}{2} = \frac{- \frac{π}{4}}{2}$

Étape 11.3.2.1.2

Divisez $x$ par $1$ .

$x = \frac{- \frac{π}{4}}{2}$

Étape 11.3.3

Simplifiez le côté droit.

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Étape 11.3.3.1

Multipliez le numérateur par la réciproque du dénominateur.

$x = - \frac{π}{4} \cdot \frac{1}{2}$

Étape 11.3.3.2

Multipliez $- \frac{π}{4} \cdot \frac{1}{2}$ .

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Étape 11.3.3.2.1

Multipliez $\frac{1}{2}$ par $\frac{π}{4}$ .

$x = - \frac{π}{2 \cdot 4}$

Étape 11.3.3.2.2

Multipliez $2$ par $4$ .

$x = - \frac{π}{8}$

Étape 11.4

La fonction sinus est négative dans les troisième et quatrième quadrants. Pour déterminer la deuxième solution, soustrayez la solution de $2 π$ pour déterminer un angle de référence. Ajoutez ensuite cet angle de référence à $π$ pour déterminer la solution dans le troisième quadrant.

$2 x = 2 π + \frac{π}{4} + π$

Étape 11.5

Simplifiez l’expression pour déterminer la deuxième solution.

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Étape 11.5.1

Soustrayez $2 π$ de $2 π + \frac{π}{4} + π$ .

$2 x = 2 π + \frac{π}{4} + π - 2 π$

Étape 11.5.2

L’angle résultant de $\frac{5 π}{4}$ est positif, inférieur à $2 π$ et coterminal avec $2 π + \frac{π}{4} + π$ .

$2 x = \frac{5 π}{4}$

Étape 11.5.3

Divisez chaque terme dans $2 x = \frac{5 π}{4}$ par $2$ et simplifiez.

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Étape 11.5.3.1

Divisez chaque terme dans $2 x = \frac{5 π}{4}$ par $2$ .

$\frac{2 x}{2} = \frac{\frac{5 π}{4}}{2}$

Étape 11.5.3.2

Simplifiez le côté gauche.

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Étape 11.5.3.2.1

Annulez le facteur commun de $2$ .

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Étape 11.5.3.2.1.1

Annulez le facteur commun.

$\frac{2 x}{2} = \frac{\frac{5 π}{4}}{2}$

Étape 11.5.3.2.1.2

Divisez $x$ par $1$ .

$x = \frac{\frac{5 π}{4}}{2}$

Étape 11.5.3.3

Simplifiez le côté droit.

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Étape 11.5.3.3.1

Multipliez le numérateur par la réciproque du dénominateur.

$x = \frac{5 π}{4} \cdot \frac{1}{2}$

Étape 11.5.3.3.2

Multipliez $\frac{5 π}{4} \cdot \frac{1}{2}$ .

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Étape 11.5.3.3.2.1

Multipliez $\frac{5 π}{4}$ par $\frac{1}{2}$ .

$x = \frac{5 π}{4 \cdot 2}$

Étape 11.5.3.3.2.2

Multipliez $4$ par $2$ .

$x = \frac{5 π}{8}$

Étape 11.6

Déterminez la période de $\sin (2 x)$ .

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Étape 11.6.1

La période de la fonction peut être calculée en utilisant $\frac{2 π}{| b |}$ .

$\frac{2 π}{| b |}$

Étape 11.6.2

Remplacez $b$ par $2$ dans la formule pour la période.

$\frac{2 π}{| 2 |}$

Étape 11.6.3

La valeur absolue est la distance entre un nombre et zéro. La distance entre $0$ et $2$ est $2$ .

$\frac{2 π}{2}$

Étape 11.6.4

Annulez le facteur commun de $2$ .

Appuyez ici pour voir plus d’étapes...

Étape 11.6.4.1

Annulez le facteur commun.

$\frac{2 π}{2}$

Étape 11.6.4.2

Divisez $π$ par $1$ .

$π$

Étape 11.7

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

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Étape 11.7.1

Ajoutez $π$ à $- \frac{π}{8}$ pour déterminer l’angle positif.

$- \frac{π}{8} + π$

Étape 11.7.2

Pour écrire $π$ comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par $\frac{8}{8}$ .

$π \cdot \frac{8}{8} - \frac{π}{8}$

Étape 11.7.3

Associez les fractions.

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Étape 11.7.3.1

Associez $π$ et $\frac{8}{8}$ .

$\frac{π \cdot 8}{8} - \frac{π}{8}$

Étape 11.7.3.2

Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.

$\frac{π \cdot 8 - π}{8}$

Étape 11.7.4

Simplifiez le numérateur.

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Étape 11.7.4.1

Déplacez $8$ à gauche de $π$ .

$\frac{8 \cdot π - π}{8}$

Étape 11.7.4.2

Soustrayez $π$ de $8 π$ .

$\frac{7 π}{8}$

Étape 11.7.5

Indiquez les nouveaux angles.

$x = \frac{7 π}{8}$

Étape 11.8

La période de la fonction $\sin (2 x)$ est $π$ si bien que les valeurs se répètent tous les $π$ radians dans les deux sens.

$x = \frac{5 π}{8} + π n, \frac{7 π}{8} + π n$ , pour tout entier $n$

Étape 12

Indiquez toutes les solutions.

$x = \frac{π}{8} + π n, \frac{3 π}{8} + π n, \frac{5 π}{8} + π n, \frac{7 π}{8} + π n$ , pour tout entier $n$

Étape 13

Consolidez les réponses.

$x = \frac{π}{8} + \frac{π n}{4}$ , pour tout entier $n$