Pré-cálculo Exemplos

$\sqrt{2} \cos (2 x) + 1 = 0$

Etapa 1

Subtraia $1$ dos dois lados da equação.

$\sqrt{2} \cos (2 x) = - 1$

Etapa 2

Divida cada termo em $\sqrt{2} \cos (2 x) = - 1$ por $\sqrt{2}$ e simplifique.

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Etapa 2.1

Divida cada termo em $\sqrt{2} \cos (2 x) = - 1$ por $\sqrt{2}$ .

$\frac{\sqrt{2} \cos (2 x)}{\sqrt{2}} = \frac{- 1}{\sqrt{2}}$

Etapa 2.2

Simplifique o lado esquerdo.

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Etapa 2.2.1

Cancele o fator comum de $\sqrt{2}$ .

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Etapa 2.2.1.1

Cancele o fator comum.

$\frac{\sqrt{2} \cos (2 x)}{\sqrt{2}} = \frac{- 1}{\sqrt{2}}$

Etapa 2.2.1.2

Divida $\cos (2 x)$ por $1$ .

$\cos (2 x) = \frac{- 1}{\sqrt{2}}$

Etapa 2.3

Simplifique o lado direito.

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Etapa 2.3.1

Mova o número negativo para a frente da fração.

$\cos (2 x) = - \frac{1}{\sqrt{2}}$

Etapa 2.3.2

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

$\cos (2 x) = - (\frac{1}{\sqrt{2}} \cdot \frac{\sqrt{2}}{\sqrt{2}})$

Etapa 2.3.3

Combine e simplifique o denominador.

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Etapa 2.3.3.1

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

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

Etapa 2.3.3.2

Eleve $\sqrt{2}$ à potência de $1$ .

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

Etapa 2.3.3.3

Eleve $\sqrt{2}$ à potência de $1$ .

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

Etapa 2.3.3.4

Use a regra da multiplicação de potências $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ para combinar expoentes.

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

Etapa 2.3.3.5

Some $1$ e $1$ .

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

Etapa 2.3.3.6

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

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Etapa 2.3.3.6.1

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

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

Etapa 2.3.3.6.2

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

$\cos (2 x) = - \frac{\sqrt{2}}{2^{\frac{1}{2} \cdot 2}}$

Etapa 2.3.3.6.3

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

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

Etapa 2.3.3.6.4

Cancele o fator comum de $2$ .

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Etapa 2.3.3.6.4.1

Cancele o fator comum.

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

Etapa 2.3.3.6.4.2

Reescreva a expressão.

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

Etapa 2.3.3.6.5

Avalie o expoente.

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

Etapa 3

Obtenha o cosseno inverso dos dois lados da equação para extrair $x$ de dentro do cosseno.

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

Etapa 4

Simplifique o lado direito.

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Etapa 4.1

O valor exato de $\arccos (- \frac{\sqrt{2}}{2})$ é $\frac{3 π}{4}$ .

$2 x = \frac{3 π}{4}$

Etapa 5

Divida cada termo em $2 x = \frac{3 π}{4}$ por $2$ e simplifique.

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Etapa 5.1

Divida cada termo em $2 x = \frac{3 π}{4}$ por $2$ .

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

Etapa 5.2

Simplifique o lado esquerdo.

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Etapa 5.2.1

Cancele o fator comum de $2$ .

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Etapa 5.2.1.1

Cancele o fator comum.

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

Etapa 5.2.1.2

Divida $x$ por $1$ .

$x = \frac{\frac{3 π}{4}}{2}$

Etapa 5.3

Simplifique o lado direito.

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Etapa 5.3.1

Multiplique o numerador pelo inverso do denominador.

$x = \frac{3 π}{4} \cdot \frac{1}{2}$

Etapa 5.3.2

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

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Etapa 5.3.2.1

Multiplique $\frac{3 π}{4}$ por $\frac{1}{2}$ .

$x = \frac{3 π}{4 \cdot 2}$

Etapa 5.3.2.2

Multiplique $4$ por $2$ .

$x = \frac{3 π}{8}$

Etapa 6

A função do cosseno é negativa no segundo e no terceiro quadrantes. Para encontrar a segunda solução, subtraia o ângulo de referência de $2 π$ para determinar a solução no terceiro quadrante.

$2 x = 2 π - \frac{3 π}{4}$

Etapa 7

Resolva $x$ .

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Etapa 7.1

Simplifique.

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Etapa 7.1.1

Para escrever $2 π$ como fração com um denominador comum, multiplique por $\frac{4}{4}$ .

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

Etapa 7.1.2

Combine $2 π$ e $\frac{4}{4}$ .

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

Etapa 7.1.3

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

$2 x = \frac{2 π \cdot 4 - 3 π}{4}$

Etapa 7.1.4

Multiplique $4$ por $2$ .

$2 x = \frac{8 π - 3 π}{4}$

Etapa 7.1.5

Subtraia $3 π$ de $8 π$ .

$2 x = \frac{5 π}{4}$

Etapa 7.2

Divida cada termo em $2 x = \frac{5 π}{4}$ por $2$ e simplifique.

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Etapa 7.2.1

Divida cada termo em $2 x = \frac{5 π}{4}$ por $2$ .

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

Etapa 7.2.2

Simplifique o lado esquerdo.

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Etapa 7.2.2.1

Cancele o fator comum de $2$ .

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Etapa 7.2.2.1.1

Cancele o fator comum.

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

Etapa 7.2.2.1.2

Divida $x$ por $1$ .

$x = \frac{\frac{5 π}{4}}{2}$

Etapa 7.2.3

Simplifique o lado direito.

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Etapa 7.2.3.1

Multiplique o numerador pelo inverso do denominador.

$x = \frac{5 π}{4} \cdot \frac{1}{2}$

Etapa 7.2.3.2

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

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Etapa 7.2.3.2.1

Multiplique $\frac{5 π}{4}$ por $\frac{1}{2}$ .

$x = \frac{5 π}{4 \cdot 2}$

Etapa 7.2.3.2.2

Multiplique $4$ por $2$ .

$x = \frac{5 π}{8}$

Etapa 8

Encontre o período de $\cos (2 x)$ .

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Etapa 8.1

O período da função pode ser calculado ao usar $\frac{2 π}{| b |}$ .

$\frac{2 π}{| b |}$

Etapa 8.2

Substitua $b$ por $2$ na fórmula do período.

$\frac{2 π}{| 2 |}$

Etapa 8.3

O valor absoluto é a distância entre um número e zero. A distância entre $0$ e $2$ é $2$ .

$\frac{2 π}{2}$

Etapa 8.4

Cancele o fator comum de $2$ .

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Etapa 8.4.1

Cancele o fator comum.

$\frac{2 π}{2}$

Etapa 8.4.2

Divida $π$ por $1$ .

$π$

Etapa 9

O período da função $\cos (2 x)$ é $π$ . Portanto, os valores se repetirão a cada $π$ radianos nas duas direções.

$x = \frac{3 π}{8} + π n, \frac{5 π}{8} + π n$ , para qualquer número inteiro $n$