Cálculo Exemplos

$\cos^{2} (\frac{7 π}{8})$

Etapa 1

O valor exato de $\cos (\frac{7 π}{8})$ é $- \frac{\sqrt{2 + \sqrt{2}}}{2}$ .

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Etapa 1.1

Reescreva $\frac{7 π}{8}$ como um ângulo em que os valores das seis funções trigonométricas são conhecidos e divididos por $2$ .

$\cos^{2} (\frac{\frac{7 π}{4}}{2})$

Etapa 1.2

Aplique a fórmula do arco metade do cosseno $\cos (\frac{x}{2}) = \pm \sqrt{\frac{1 + \cos (x)}{2}}$ .

${(\pm \sqrt{\frac{1 + \cos (\frac{7 π}{4})}{2}})}^{2}$

Etapa 1.3

Altere o $\pm$ para $-$ , porque o cosseno é negativo no segundo quadrante.

${(- \sqrt{\frac{1 + \cos (\frac{7 π}{4})}{2}})}^{2}$

Etapa 1.4

Simplifique $- \sqrt{\frac{1 + \cos (\frac{7 π}{4})}{2}}$ .

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Etapa 1.4.1

Aplique o ângulo de referência encontrando o ângulo com valores trigonométricos equivalentes no primeiro quadrante.

${(- \sqrt{\frac{1 + \cos (\frac{π}{4})}{2}})}^{2}$

Etapa 1.4.2

O valor exato de $\cos (\frac{π}{4})$ é $\frac{\sqrt{2}}{2}$ .

${(- \sqrt{\frac{1 + \frac{\sqrt{2}}{2}}{2}})}^{2}$

Etapa 1.4.3

Escreva $1$ como uma fração com um denominador comum.

${(- \sqrt{\frac{\frac{2}{2} + \frac{\sqrt{2}}{2}}{2}})}^{2}$

Etapa 1.4.4

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

${(- \sqrt{\frac{\frac{2 + \sqrt{2}}{2}}{2}})}^{2}$

Etapa 1.4.5

Multiplique o numerador pelo inverso do denominador.

${(- \sqrt{\frac{2 + \sqrt{2}}{2} \cdot \frac{1}{2}})}^{2}$

Etapa 1.4.6

Multiplique $\frac{2 + \sqrt{2}}{2} \cdot \frac{1}{2}$ .

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Etapa 1.4.6.1

Multiplique $\frac{2 + \sqrt{2}}{2}$ por $\frac{1}{2}$ .

${(- \sqrt{\frac{2 + \sqrt{2}}{2 \cdot 2}})}^{2}$

Etapa 1.4.6.2

Multiplique $2$ por $2$ .

${(- \sqrt{\frac{2 + \sqrt{2}}{4}})}^{2}$

Etapa 1.4.7

Reescreva $\sqrt{\frac{2 + \sqrt{2}}{4}}$ como $\frac{\sqrt{2 + \sqrt{2}}}{\sqrt{4}}$ .

${(- \frac{\sqrt{2 + \sqrt{2}}}{\sqrt{4}})}^{2}$

Etapa 1.4.8

Simplifique o denominador.

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Etapa 1.4.8.1

Reescreva $4$ como $2^{2}$ .

${(- \frac{\sqrt{2 + \sqrt{2}}}{\sqrt{2^{2}}})}^{2}$

Etapa 1.4.8.2

Elimine os termos abaixo do radical, presumindo que sejam números reais positivos.

${(- \frac{\sqrt{2 + \sqrt{2}}}{2})}^{2}$

Etapa 2

Use a regra da multiplicação de potências ${(a b)}^{n} = a^{n} b^{n}$ para distribuir o expoente.

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Etapa 2.1

Aplique a regra do produto a $- \frac{\sqrt{2 + \sqrt{2}}}{2}$ .

${(- 1)}^{2} {(\frac{\sqrt{2 + \sqrt{2}}}{2})}^{2}$

Etapa 2.2

Aplique a regra do produto a $\frac{\sqrt{2 + \sqrt{2}}}{2}$ .

${(- 1)}^{2} \frac{{\sqrt{2 + \sqrt{2}}}^{2}}{2^{2}}$

Etapa 3

Simplifique a expressão.

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Etapa 3.1

Eleve $- 1$ à potência de $2$ .

$1 \frac{{\sqrt{2 + \sqrt{2}}}^{2}}{2^{2}}$

Etapa 3.2

Multiplique $\frac{{\sqrt{2 + \sqrt{2}}}^{2}}{2^{2}}$ por $1$ .

$\frac{{\sqrt{2 + \sqrt{2}}}^{2}}{2^{2}}$

Etapa 4

Reescreva ${\sqrt{2 + \sqrt{2}}}^{2}$ como $2 + \sqrt{2}$ .

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Etapa 4.1

Use $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ para reescrever $\sqrt{2 + \sqrt{2}}$ como ${(2 + \sqrt{2})}^{\frac{1}{2}}$ .

$\frac{{({(2 + \sqrt{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}{2^{2}}$

Etapa 4.2

Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$\frac{{(2 + \sqrt{2})}^{\frac{1}{2} \cdot 2}}{2^{2}}$

Etapa 4.3

Combine $\frac{1}{2}$ e $2$ .

$\frac{{(2 + \sqrt{2})}^{\frac{2}{2}}}{2^{2}}$

Etapa 4.4

Cancele o fator comum de $2$ .

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Etapa 4.4.1

Cancele o fator comum.

$\frac{{(2 + \sqrt{2})}^{\frac{2}{2}}}{2^{2}}$

Etapa 4.4.2

Reescreva a expressão.

$\frac{{(2 + \sqrt{2})}^{1}}{2^{2}}$

Etapa 4.5

Simplifique.

$\frac{2 + \sqrt{2}}{2^{2}}$

Etapa 5

Eleve $2$ à potência de $2$ .

$\frac{2 + \sqrt{2}}{4}$

Etapa 6

O resultado pode ser mostrado de várias formas.

Forma exata:

$\frac{2 + \sqrt{2}}{4}$

Forma decimal:

$0.85355339 \dots$