Trigonometria Esempi

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

Passaggio 1

Scomponi il primo membro dell'equazione.

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Passaggio 1.1

Sia $u = \cos (x)$ . Sostituisci tutte le occorrenze di $\cos (x)$ con $u$ .

$3 u^{2} + 2 u - 1 = 0$

Passaggio 1.2

Scomponi mediante raccoglimento.

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Passaggio 1.2.1

Per un polinomio della forma $a x^{2} + b x + c$ , riscrivi il termine centrale come somma di due termini il cui prodotto è $a \cdot c = 3 \cdot - 1 = - 3$ e la cui somma è $b = 2$ .

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Passaggio 1.2.1.1

Scomponi $2$ da $2 u$ .

$3 u^{2} + 2 (u) - 1 = 0$

Passaggio 1.2.1.2

Riscrivi $2$ come $- 1$ più $3$ .

$3 u^{2} + (- 1 + 3) u - 1 = 0$

Passaggio 1.2.1.3

Applica la proprietà distributiva.

$3 u^{2} - 1 u + 3 u - 1 = 0$

Passaggio 1.2.2

Metti in evidenza il massimo comune divisore da ciascun gruppo.

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Passaggio 1.2.2.1

Raggruppa i primi due termini e gli ultimi due termini.

$(3 u^{2} - 1 u) + 3 u - 1 = 0$

Passaggio 1.2.2.2

Metti in evidenza il massimo comune divisore (M.C.D.) da ciascun gruppo.

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

Passaggio 1.2.3

Scomponi il polinomio mettendo in evidenza il massimo comune divisore, $3 u - 1$ .

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

Passaggio 1.3

Sostituisci tutte le occorrenze di $u$ con $\cos (x)$ .

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

Passaggio 2

Se qualsiasi singolo fattore nel lato sinistro dell'equazione è uguale a $0$ , l'intera espressione sarà uguale a $0$ .

$3 \cos (x) - 1 = 0$

$\cos (x) + 1 = 0$

Passaggio 3

Imposta $3 \cos (x) - 1$ uguale a $0$ e risolvi per $x$ .

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Passaggio 3.1

Imposta $3 \cos (x) - 1$ uguale a $0$ .

$3 \cos (x) - 1 = 0$

Passaggio 3.2

Risolvi $3 \cos (x) - 1 = 0$ per $x$ .

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Passaggio 3.2.1

Somma $1$ a entrambi i lati dell'equazione.

$3 \cos (x) = 1$

Passaggio 3.2.2

Dividi per $3$ ciascun termine in $3 \cos (x) = 1$ e semplifica.

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Passaggio 3.2.2.1

Dividi per $3$ ciascun termine in $3 \cos (x) = 1$ .

$\frac{3 \cos (x)}{3} = \frac{1}{3}$

Passaggio 3.2.2.2

Semplifica il lato sinistro.

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Passaggio 3.2.2.2.1

Elimina il fattore comune di $3$ .

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Passaggio 3.2.2.2.1.1

Elimina il fattore comune.

$\frac{3 \cos (x)}{3} = \frac{1}{3}$

Passaggio 3.2.2.2.1.2

Dividi $\cos (x)$ per $1$ .

$\cos (x) = \frac{1}{3}$

Passaggio 3.2.3

Trova il valore dell'incognita $x$ corrispondente all'inverso del coseno presente nell'equazione assegnata.

$x = \arccos (\frac{1}{3})$

Passaggio 3.2.4

Semplifica il lato destro.

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Passaggio 3.2.4.1

Calcola $\arccos (\frac{1}{3})$ .

$x = 1.23095941$

Passaggio 3.2.5

La funzione del coseno è positiva nel primo e nel quarto quadrante. Per trovare la seconda soluzione, sottrai l'angolo di riferimento da $2 π$ per trovare la soluzione nel quarto quadrante.

$x = 2 (3.14159265) - 1.23095941$

Passaggio 3.2.6

Risolvi per $x$ .

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Passaggio 3.2.6.1

Rimuovi le parentesi.

$x = 2 (3.14159265) - 1.23095941$

Passaggio 3.2.6.2

Semplifica $2 (3.14159265) - 1.23095941$ .

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Passaggio 3.2.6.2.1

Moltiplica $2$ per $3.14159265$ .

$x = 6.2831853 - 1.23095941$

Passaggio 3.2.6.2.2

Sottrai $1.23095941$ da $6.2831853$ .

$x = 5.05222588$

Passaggio 3.2.7

Trova il periodo di $\cos (x)$ .

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Passaggio 3.2.7.1

Si può calcolare il periodo della funzione usando $\frac{2 π}{| b |}$ .

$\frac{2 π}{| b |}$

Passaggio 3.2.7.2

Sostituisci $b$ con $1$ nella formula per il periodo.

$\frac{2 π}{| 1 |}$

Passaggio 3.2.7.3

Il valore assoluto è la distanza tra un numero e zero. La distanza tra $0$ e $1$ è $1$ .

$\frac{2 π}{1}$

Passaggio 3.2.7.4

Dividi $2 π$ per $1$ .

$2 π$

Passaggio 3.2.8

Il periodo della funzione $\cos (x)$ è $2 π$ , quindi i valori si ripetono ogni $2 π$ radianti in entrambe le direzioni.

$x = 1.23095941 + 2 π n, 5.05222588 + 2 π n$ , per qualsiasi intero $n$

Passaggio 4

Imposta $\cos (x) + 1$ uguale a $0$ e risolvi per $x$ .

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Passaggio 4.1

Imposta $\cos (x) + 1$ uguale a $0$ .

$\cos (x) + 1 = 0$

Passaggio 4.2

Risolvi $\cos (x) + 1 = 0$ per $x$ .

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Passaggio 4.2.1

Sottrai $1$ da entrambi i lati dell'equazione.

$\cos (x) = - 1$

Passaggio 4.2.2

Trova il valore dell'incognita $x$ corrispondente all'inverso del coseno presente nell'equazione assegnata.

$x = \arccos (- 1)$

Passaggio 4.2.3

Semplifica il lato destro.

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Passaggio 4.2.3.1

Il valore esatto di $\arccos (- 1)$ è $π$ .

$x = π$

Passaggio 4.2.4

La funzione coseno è negativa nel secondo e nel terzo quadrante. Per trovare la seconda soluzione, sottrai l'angolo di riferimento da $2 π$ per trovare la soluzione nel terzo quadrante.

$x = 2 π - π$

Passaggio 4.2.5

Sottrai $π$ da $2 π$ .

$x = π$

Passaggio 4.2.6

Trova il periodo di $\cos (x)$ .

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Passaggio 4.2.6.1

Si può calcolare il periodo della funzione usando $\frac{2 π}{| b |}$ .

$\frac{2 π}{| b |}$

Passaggio 4.2.6.2

Sostituisci $b$ con $1$ nella formula per il periodo.

$\frac{2 π}{| 1 |}$

Passaggio 4.2.6.3

Il valore assoluto è la distanza tra un numero e zero. La distanza tra $0$ e $1$ è $1$ .

$\frac{2 π}{1}$

Passaggio 4.2.6.4

Dividi $2 π$ per $1$ .

$2 π$

Passaggio 4.2.7

Il periodo della funzione $\cos (x)$ è $2 π$ , quindi i valori si ripetono ogni $2 π$ radianti in entrambe le direzioni.

$x = π + 2 π n$ , per qualsiasi intero $n$

Passaggio 5

La soluzione finale è data da tutti i valori che rendono $(3 \cos (x) - 1) (\cos (x) + 1) = 0$ vera.

$x = 1.23095941 + 2 π n, 5.05222588 + 2 π n, π + 2 π n$ , per qualsiasi intero $n$