Trigonometry Examples

Simplify (-4cos(x)sin(x)+2cos(2x))^2+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))^2
(-4cos(x)sin(x)+2cos(2x))2+(2cos(2x)+4sin(x)cos(x))2
Step 1
Simplify each term.
Tap for more steps...
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.
Tap for more steps...
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.
Tap for more steps...
Step 1.3.1
Simplify each term.
Tap for more steps...
Step 1.3.1.1
Multiply -4cos(x)sin(x)(-4cos(x)sin(x)).
Tap for more steps...
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(2sin(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(2sin(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)).
Tap for more steps...
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.
Tap for more steps...
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.
Tap for more steps...
Step 1.6.1
Simplify each term.
Tap for more steps...
Step 1.6.1.1
Multiply 2cos(2x)(2cos(2x)).
Tap for more steps...
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)).
Tap for more steps...
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
Simplify by adding terms.
Tap for more steps...
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).
Tap for more steps...
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)
 [x2  12  π  xdx ]