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Trigonometry Examples
(-4cos(x)sin(x)+2cos(2x))2+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))2
Step 1
Step 1.1
Rewrite (-4cos(x)sin(x)+2cos(2x))2 as (-4cos(x)sin(x)+2cos(2x))(-4cos(x)sin(x)+2cos(2x)).
(-4cos(x)sin(x)+2cos(2x))(-4cos(x)sin(x)+2cos(2x))+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))2
Step 1.2
Expand (-4cos(x)sin(x)+2cos(2x))(-4cos(x)sin(x)+2cos(2x)) using the FOIL Method.
Step 1.2.1
Apply the distributive property.
-4cos(x)sin(x)(-4cos(x)sin(x)+2cos(2x))+2cos(2x)(-4cos(x)sin(x)+2cos(2x))+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))2
Step 1.2.2
Apply the distributive property.
-4cos(x)sin(x)(-4cos(x)sin(x))-4cos(x)sin(x)(2cos(2x))+2cos(2x)(-4cos(x)sin(x)+2cos(2x))+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))2
Step 1.2.3
Apply the distributive property.
-4cos(x)sin(x)(-4cos(x)sin(x))-4cos(x)sin(x)(2cos(2x))+2cos(2x)(-4cos(x)sin(x))+2cos(2x)(2cos(2x))+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))2
-4cos(x)sin(x)(-4cos(x)sin(x))-4cos(x)sin(x)(2cos(2x))+2cos(2x)(-4cos(x)sin(x))+2cos(2x)(2cos(2x))+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))2
Step 1.3
Simplify and combine like terms.
Step 1.3.1
Simplify each term.
Step 1.3.1.1
Multiply -4cos(x)sin(x)(-4cos(x)sin(x)).
Step 1.3.1.1.1
Multiply -4 by -4.
16cos(x)sin(x)(cos(x)sin(x))-4cos(x)sin(x)(2cos(2x))+2cos(2x)(-4cos(x)sin(x))+2cos(2x)(2cos(2x))+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))2
Step 1.3.1.1.2
Raise cos(x) to the power of 1.
16(cos1(x)cos(x))sin(x)sin(x)-4cos(x)sin(x)(2cos(2x))+2cos(2x)(-4cos(x)sin(x))+2cos(2x)(2cos(2x))+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))2
Step 1.3.1.1.3
Raise cos(x) to the power of 1.
16(cos1(x)cos1(x))sin(x)sin(x)-4cos(x)sin(x)(2cos(2x))+2cos(2x)(-4cos(x)sin(x))+2cos(2x)(2cos(2x))+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))2
Step 1.3.1.1.4
Use the power rule aman=am+n to combine exponents.
16cos(x)1+1sin(x)sin(x)-4cos(x)sin(x)(2cos(2x))+2cos(2x)(-4cos(x)sin(x))+2cos(2x)(2cos(2x))+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))2
Step 1.3.1.1.5
Add 1 and 1.
16cos2(x)sin(x)sin(x)-4cos(x)sin(x)(2cos(2x))+2cos(2x)(-4cos(x)sin(x))+2cos(2x)(2cos(2x))+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))2
Step 1.3.1.1.6
Raise sin(x) to the power of 1.
16cos2(x)(sin1(x)sin(x))-4cos(x)sin(x)(2cos(2x))+2cos(2x)(-4cos(x)sin(x))+2cos(2x)(2cos(2x))+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))2
Step 1.3.1.1.7
Raise sin(x) to the power of 1.
16cos2(x)(sin1(x)sin1(x))-4cos(x)sin(x)(2cos(2x))+2cos(2x)(-4cos(x)sin(x))+2cos(2x)(2cos(2x))+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))2
Step 1.3.1.1.8
Use the power rule aman=am+n to combine exponents.
16cos2(x)sin(x)1+1-4cos(x)sin(x)(2cos(2x))+2cos(2x)(-4cos(x)sin(x))+2cos(2x)(2cos(2x))+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))2
Step 1.3.1.1.9
Add 1 and 1.
16cos2(x)sin2(x)-4cos(x)sin(x)(2cos(2x))+2cos(2x)(-4cos(x)sin(x))+2cos(2x)(2cos(2x))+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))2
16cos2(x)sin2(x)-4cos(x)sin(x)(2cos(2x))+2cos(2x)(-4cos(x)sin(x))+2cos(2x)(2cos(2x))+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))2
Step 1.3.1.2
Add parentheses.
16cos2(x)sin2(x)-4cos(x)(sin(x)⋅2)cos(2x)+2cos(2x)(-4cos(x)sin(x))+2cos(2x)(2cos(2x))+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))2
Step 1.3.1.3
Add parentheses.
16cos2(x)sin2(x)-4(cos(x)(sin(x)⋅2))cos(2x)+2cos(2x)(-4cos(x)sin(x))+2cos(2x)(2cos(2x))+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))2
Step 1.3.1.4
Reorder cos(x) and sin(x)⋅2.
16cos2(x)sin2(x)-4(sin(x)⋅2cos(x))cos(2x)+2cos(2x)(-4cos(x)sin(x))+2cos(2x)(2cos(2x))+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))2
Step 1.3.1.5
Reorder sin(x) and 2.
16cos2(x)sin2(x)-4(2⋅sin(x)cos(x))cos(2x)+2cos(2x)(-4cos(x)sin(x))+2cos(2x)(2cos(2x))+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))2
Step 1.3.1.6
Apply the sine double-angle identity.
16cos2(x)sin2(x)-4sin(2x)cos(2x)+2cos(2x)(-4cos(x)sin(x))+2cos(2x)(2cos(2x))+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))2
Step 1.3.1.7
Reorder 2cos(2x) and -4cos(x)sin(x).
16cos2(x)sin2(x)-4sin(2x)cos(2x)-4cos(x)sin(x)(2cos(2x))+2cos(2x)(2cos(2x))+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))2
Step 1.3.1.8
Add parentheses.
16cos2(x)sin2(x)-4sin(2x)cos(2x)-4cos(x)(sin(x)⋅2)cos(2x)+2cos(2x)(2cos(2x))+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))2
Step 1.3.1.9
Add parentheses.
16cos2(x)sin2(x)-4sin(2x)cos(2x)-4(cos(x)(sin(x)⋅2))cos(2x)+2cos(2x)(2cos(2x))+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))2
Step 1.3.1.10
Reorder cos(x) and sin(x)⋅2.
16cos2(x)sin2(x)-4sin(2x)cos(2x)-4(sin(x)⋅2cos(x))cos(2x)+2cos(2x)(2cos(2x))+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))2
Step 1.3.1.11
Reorder sin(x) and 2.
16cos2(x)sin2(x)-4sin(2x)cos(2x)-4(2⋅sin(x)cos(x))cos(2x)+2cos(2x)(2cos(2x))+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))2
Step 1.3.1.12
Apply the sine double-angle identity.
16cos2(x)sin2(x)-4sin(2x)cos(2x)-4sin(2x)cos(2x)+2cos(2x)(2cos(2x))+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))2
Step 1.3.1.13
Multiply 2cos(2x)(2cos(2x)).
Step 1.3.1.13.1
Multiply 2 by 2.
16cos2(x)sin2(x)-4sin(2x)cos(2x)-4sin(2x)cos(2x)+4cos(2x)cos(2x)+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))2
Step 1.3.1.13.2
Raise cos(2x) to the power of 1.
16cos2(x)sin2(x)-4sin(2x)cos(2x)-4sin(2x)cos(2x)+4(cos1(2x)cos(2x))+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))2
Step 1.3.1.13.3
Raise cos(2x) to the power of 1.
16cos2(x)sin2(x)-4sin(2x)cos(2x)-4sin(2x)cos(2x)+4(cos1(2x)cos1(2x))+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))2
Step 1.3.1.13.4
Use the power rule aman=am+n to combine exponents.
16cos2(x)sin2(x)-4sin(2x)cos(2x)-4sin(2x)cos(2x)+4cos(2x)1+1+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))2
Step 1.3.1.13.5
Add 1 and 1.
16cos2(x)sin2(x)-4sin(2x)cos(2x)-4sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))2
16cos2(x)sin2(x)-4sin(2x)cos(2x)-4sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))2
16cos2(x)sin2(x)-4sin(2x)cos(2x)-4sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))2
Step 1.3.2
Subtract 4sin(2x)cos(2x) from -4sin(2x)cos(2x).
16cos2(x)sin2(x)-8sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))2
16cos2(x)sin2(x)-8sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))2
Step 1.4
Rewrite (2cos(2x)+4sin(x)cos(x))2 as (2cos(2x)+4sin(x)cos(x))(2cos(2x)+4sin(x)cos(x)).
16cos2(x)sin2(x)-8sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))
Step 1.5
Expand (2cos(2x)+4sin(x)cos(x))(2cos(2x)+4sin(x)cos(x)) using the FOIL Method.
Step 1.5.1
Apply the distributive property.
16cos2(x)sin2(x)-8sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+2cos(2x)(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))+4sin(x)cos(x)(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))
Step 1.5.2
Apply the distributive property.
16cos2(x)sin2(x)-8sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+2cos(2x)(2cos(2x))+2cos(2x)(4sin(x)cos(x))+4sin(x)cos(x)(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))
Step 1.5.3
Apply the distributive property.
16cos2(x)sin2(x)-8sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+2cos(2x)(2cos(2x))+2cos(2x)(4sin(x)cos(x))+4sin(x)cos(x)(2cos(2x))+4sin(x)cos(x)(4sin(x)cos(x))
16cos2(x)sin2(x)-8sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+2cos(2x)(2cos(2x))+2cos(2x)(4sin(x)cos(x))+4sin(x)cos(x)(2cos(2x))+4sin(x)cos(x)(4sin(x)cos(x))
Step 1.6
Simplify and combine like terms.
Step 1.6.1
Simplify each term.
Step 1.6.1.1
Multiply 2cos(2x)(2cos(2x)).
Step 1.6.1.1.1
Multiply 2 by 2.
16cos2(x)sin2(x)-8sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+4cos(2x)cos(2x)+2cos(2x)(4sin(x)cos(x))+4sin(x)cos(x)(2cos(2x))+4sin(x)cos(x)(4sin(x)cos(x))
Step 1.6.1.1.2
Raise cos(2x) to the power of 1.
16cos2(x)sin2(x)-8sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+4(cos1(2x)cos(2x))+2cos(2x)(4sin(x)cos(x))+4sin(x)cos(x)(2cos(2x))+4sin(x)cos(x)(4sin(x)cos(x))
Step 1.6.1.1.3
Raise cos(2x) to the power of 1.
16cos2(x)sin2(x)-8sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+4(cos1(2x)cos1(2x))+2cos(2x)(4sin(x)cos(x))+4sin(x)cos(x)(2cos(2x))+4sin(x)cos(x)(4sin(x)cos(x))
Step 1.6.1.1.4
Use the power rule aman=am+n to combine exponents.
16cos2(x)sin2(x)-8sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+4cos(2x)1+1+2cos(2x)(4sin(x)cos(x))+4sin(x)cos(x)(2cos(2x))+4sin(x)cos(x)(4sin(x)cos(x))
Step 1.6.1.1.5
Add 1 and 1.
16cos2(x)sin2(x)-8sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+4cos2(2x)+2cos(2x)(4sin(x)cos(x))+4sin(x)cos(x)(2cos(2x))+4sin(x)cos(x)(4sin(x)cos(x))
16cos2(x)sin2(x)-8sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+4cos2(2x)+2cos(2x)(4sin(x)cos(x))+4sin(x)cos(x)(2cos(2x))+4sin(x)cos(x)(4sin(x)cos(x))
Step 1.6.1.2
Reorder 2cos(2x) and 4sin(x)cos(x).
16cos2(x)sin2(x)-8sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+4cos2(2x)+4sin(x)cos(x)(2cos(2x))+4sin(x)cos(x)(2cos(2x))+4sin(x)cos(x)(4sin(x)cos(x))
Step 1.6.1.3
Add parentheses.
16cos2(x)sin2(x)-8sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+4cos2(2x)+4sin(x)(cos(x)⋅2)cos(2x)+4sin(x)cos(x)(2cos(2x))+4sin(x)cos(x)(4sin(x)cos(x))
Step 1.6.1.4
Add parentheses.
16cos2(x)sin2(x)-8sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+4cos2(2x)+4(sin(x)(cos(x)⋅2))cos(2x)+4sin(x)cos(x)(2cos(2x))+4sin(x)cos(x)(4sin(x)cos(x))
Step 1.6.1.5
Reorder sin(x)cos(x) and 2.
16cos2(x)sin2(x)-8sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+4cos2(2x)+4(2⋅(sin(x)cos(x)))cos(2x)+4sin(x)cos(x)(2cos(2x))+4sin(x)cos(x)(4sin(x)cos(x))
Step 1.6.1.6
Apply the sine double-angle identity.
16cos2(x)sin2(x)-8sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+4cos2(2x)+4sin(2x)cos(2x)+4sin(x)cos(x)(2cos(2x))+4sin(x)cos(x)(4sin(x)cos(x))
Step 1.6.1.7
Add parentheses.
16cos2(x)sin2(x)-8sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+4cos2(2x)+4sin(2x)cos(2x)+4sin(x)(cos(x)⋅2)cos(2x)+4sin(x)cos(x)(4sin(x)cos(x))
Step 1.6.1.8
Add parentheses.
16cos2(x)sin2(x)-8sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+4cos2(2x)+4sin(2x)cos(2x)+4(sin(x)(cos(x)⋅2))cos(2x)+4sin(x)cos(x)(4sin(x)cos(x))
Step 1.6.1.9
Reorder sin(x)cos(x) and 2.
16cos2(x)sin2(x)-8sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+4cos2(2x)+4sin(2x)cos(2x)+4(2⋅(sin(x)cos(x)))cos(2x)+4sin(x)cos(x)(4sin(x)cos(x))
Step 1.6.1.10
Apply the sine double-angle identity.
16cos2(x)sin2(x)-8sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+4cos2(2x)+4sin(2x)cos(2x)+4sin(2x)cos(2x)+4sin(x)cos(x)(4sin(x)cos(x))
Step 1.6.1.11
Multiply 4sin(x)cos(x)(4sin(x)cos(x)).
Step 1.6.1.11.1
Multiply 4 by 4.
16cos2(x)sin2(x)-8sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+4cos2(2x)+4sin(2x)cos(2x)+4sin(2x)cos(2x)+16sin(x)cos(x)(sin(x)cos(x))
Step 1.6.1.11.2
Raise sin(x) to the power of 1.
16cos2(x)sin2(x)-8sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+4cos2(2x)+4sin(2x)cos(2x)+4sin(2x)cos(2x)+16(sin1(x)sin(x))cos(x)cos(x)
Step 1.6.1.11.3
Raise sin(x) to the power of 1.
16cos2(x)sin2(x)-8sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+4cos2(2x)+4sin(2x)cos(2x)+4sin(2x)cos(2x)+16(sin1(x)sin1(x))cos(x)cos(x)
Step 1.6.1.11.4
Use the power rule aman=am+n to combine exponents.
16cos2(x)sin2(x)-8sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+4cos2(2x)+4sin(2x)cos(2x)+4sin(2x)cos(2x)+16sin(x)1+1cos(x)cos(x)
Step 1.6.1.11.5
Add 1 and 1.
16cos2(x)sin2(x)-8sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+4cos2(2x)+4sin(2x)cos(2x)+4sin(2x)cos(2x)+16sin2(x)cos(x)cos(x)
Step 1.6.1.11.6
Raise cos(x) to the power of 1.
16cos2(x)sin2(x)-8sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+4cos2(2x)+4sin(2x)cos(2x)+4sin(2x)cos(2x)+16sin2(x)(cos1(x)cos(x))
Step 1.6.1.11.7
Raise cos(x) to the power of 1.
16cos2(x)sin2(x)-8sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+4cos2(2x)+4sin(2x)cos(2x)+4sin(2x)cos(2x)+16sin2(x)(cos1(x)cos1(x))
Step 1.6.1.11.8
Use the power rule aman=am+n to combine exponents.
16cos2(x)sin2(x)-8sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+4cos2(2x)+4sin(2x)cos(2x)+4sin(2x)cos(2x)+16sin2(x)cos(x)1+1
Step 1.6.1.11.9
Add 1 and 1.
16cos2(x)sin2(x)-8sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+4cos2(2x)+4sin(2x)cos(2x)+4sin(2x)cos(2x)+16sin2(x)cos2(x)
16cos2(x)sin2(x)-8sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+4cos2(2x)+4sin(2x)cos(2x)+4sin(2x)cos(2x)+16sin2(x)cos2(x)
16cos2(x)sin2(x)-8sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+4cos2(2x)+4sin(2x)cos(2x)+4sin(2x)cos(2x)+16sin2(x)cos2(x)
Step 1.6.2
Add 4sin(2x)cos(2x) and 4sin(2x)cos(2x).
16cos2(x)sin2(x)-8sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+4cos2(2x)+8sin(2x)cos(2x)+16sin2(x)cos2(x)
16cos2(x)sin2(x)-8sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+4cos2(2x)+8sin(2x)cos(2x)+16sin2(x)cos2(x)
16cos2(x)sin2(x)-8sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+4cos2(2x)+8sin(2x)cos(2x)+16sin2(x)cos2(x)
Step 2
Step 2.1
Combine the opposite terms in 16cos2(x)sin2(x)-8sin(2x)cos(2x)+4cos2(2x)+4cos2(2x)+8sin(2x)cos(2x)+16sin2(x)cos2(x).
Step 2.1.1
Add -8sin(2x)cos(2x) and 8sin(2x)cos(2x).
16cos2(x)sin2(x)+0+4cos2(2x)+4cos2(2x)+16sin2(x)cos2(x)
Step 2.1.2
Add 16cos2(x)sin2(x) and 0.
16cos2(x)sin2(x)+4cos2(2x)+4cos2(2x)+16sin2(x)cos2(x)
16cos2(x)sin2(x)+4cos2(2x)+4cos2(2x)+16sin2(x)cos2(x)
Step 2.2
Reorder the factors of 16sin2(x)cos2(x).
16cos2(x)sin2(x)+4cos2(2x)+4cos2(2x)+16cos2(x)sin2(x)
Step 2.3
Add 16cos2(x)sin2(x) and 16cos2(x)sin2(x).
32cos2(x)sin2(x)+4cos2(2x)+4cos2(2x)
Step 2.4
Add 4cos2(2x) and 4cos2(2x).
32cos2(x)sin2(x)+8cos2(2x)
32cos2(x)sin2(x)+8cos2(2x)