Pré-cálculo Exemplos

$5 \cos^{3} (x) = 5 \cos (x)$

Etapa 1

Subtraia $5 \cos (x)$ dos dois lados da equação.

$5 \cos^{3} (x) - 5 \cos (x) = 0$

Etapa 2

Fatore $5 \cos^{3} (x) - 5 \cos (x)$ .

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Etapa 2.1

Fatore $5 \cos (x)$ de $5 \cos^{3} (x) - 5 \cos (x)$ .

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Etapa 2.1.1

Fatore $5 \cos (x)$ de $5 \cos^{3} (x)$ .

$5 \cos (x) \cos^{2} (x) - 5 \cos (x) = 0$

Etapa 2.1.2

Fatore $5 \cos (x)$ de $- 5 \cos (x)$ .

$5 \cos (x) \cos^{2} (x) + 5 \cos (x) \cdot - 1 = 0$

Etapa 2.1.3

Fatore $5 \cos (x)$ de $5 \cos (x) \cos^{2} (x) + 5 \cos (x) \cdot - 1$ .

$5 \cos (x) (\cos^{2} (x) - 1) = 0$

Etapa 2.2

Reescreva $1$ como $1^{2}$ .

$5 \cos (x) (\cos^{2} (x) - 1^{2}) = 0$

Etapa 2.3

Fatore.

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Etapa 2.3.1

Como os dois termos são quadrados perfeitos, fatore usando a fórmula da diferença de quadrados, $a^{2} - b^{2} = (a + b) (a - b)$ em que $a = \cos (x)$ e $b = 1$ .

$5 \cos (x) ((\cos (x) + 1) (\cos (x) - 1)) = 0$

Etapa 2.3.2

Remova os parênteses desnecessários.

$5 \cos (x) (\cos (x) + 1) (\cos (x) - 1) = 0$

Etapa 3

Se qualquer fator individual no lado esquerdo da equação for igual a $0$ , toda a expressão será igual a $0$ .

$\cos (x) = 0$

$\cos (x) + 1 = 0$

$\cos (x) - 1 = 0$

Etapa 4

Defina $\cos (x)$ como igual a $0$ e resolva para $x$ .

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Etapa 4.1

Defina $\cos (x)$ como igual a $0$ .

$\cos (x) = 0$

Etapa 4.2

Resolva $\cos (x) = 0$ para $x$ .

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Etapa 4.2.1

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

$x = \arccos (0)$

Etapa 4.2.2

Simplifique o lado direito.

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Etapa 4.2.2.1

O valor exato de $\arccos (0)$ é $\frac{π}{2}$ .

$x = \frac{π}{2}$

Etapa 4.2.3

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

$x = 2 π - \frac{π}{2}$

Etapa 4.2.4

Simplifique $2 π - \frac{π}{2}$ .

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Etapa 4.2.4.1

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

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

Etapa 4.2.4.2

Combine frações.

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Etapa 4.2.4.2.1

Combine $2 π$ e $\frac{2}{2}$ .

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

Etapa 4.2.4.2.2

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

$x = \frac{2 π \cdot 2 - π}{2}$

Etapa 4.2.4.3

Simplifique o numerador.

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Etapa 4.2.4.3.1

Multiplique $2$ por $2$ .

$x = \frac{4 π - π}{2}$

Etapa 4.2.4.3.2

Subtraia $π$ de $4 π$ .

$x = \frac{3 π}{2}$

Etapa 4.2.5

Encontre o período de $\cos (x)$ .

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Etapa 4.2.5.1

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

$\frac{2 π}{| b |}$

Etapa 4.2.5.2

Substitua $b$ por $1$ na fórmula do período.

$\frac{2 π}{| 1 |}$

Etapa 4.2.5.3

O valor absoluto é a distância entre um número e zero. A distância entre $0$ e $1$ é $1$ .

$\frac{2 π}{1}$

Etapa 4.2.5.4

Divida $2 π$ por $1$ .

$2 π$

Etapa 4.2.6

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

$x = \frac{π}{2} + 2 π n, \frac{3 π}{2} + 2 π n$ , para qualquer número inteiro $n$

Etapa 5

Defina $\cos (x) + 1$ como igual a $0$ e resolva para $x$ .

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Etapa 5.1

Defina $\cos (x) + 1$ como igual a $0$ .

$\cos (x) + 1 = 0$

Etapa 5.2

Resolva $\cos (x) + 1 = 0$ para $x$ .

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Etapa 5.2.1

Subtraia $1$ dos dois lados da equação.

$\cos (x) = - 1$

Etapa 5.2.2

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

$x = \arccos (- 1)$

Etapa 5.2.3

Simplifique o lado direito.

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Etapa 5.2.3.1

O valor exato de $\arccos (- 1)$ é $π$ .

$x = π$

Etapa 5.2.4

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.

$x = 2 π - π$

Etapa 5.2.5

Subtraia $π$ de $2 π$ .

$x = π$

Etapa 5.2.6

Encontre o período de $\cos (x)$ .

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Etapa 5.2.6.1

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

$\frac{2 π}{| b |}$

Etapa 5.2.6.2

Substitua $b$ por $1$ na fórmula do período.

$\frac{2 π}{| 1 |}$

Etapa 5.2.6.3

O valor absoluto é a distância entre um número e zero. A distância entre $0$ e $1$ é $1$ .

$\frac{2 π}{1}$

Etapa 5.2.6.4

Divida $2 π$ por $1$ .

$2 π$

Etapa 5.2.7

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

$x = π + 2 π n$ , para qualquer número inteiro $n$

Etapa 6

Defina $\cos (x) - 1$ como igual a $0$ e resolva para $x$ .

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Etapa 6.1

Defina $\cos (x) - 1$ como igual a $0$ .

$\cos (x) - 1 = 0$

Etapa 6.2

Resolva $\cos (x) - 1 = 0$ para $x$ .

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Etapa 6.2.1

Some $1$ aos dois lados da equação.

$\cos (x) = 1$

Etapa 6.2.2

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

$x = \arccos (1)$

Etapa 6.2.3

Simplifique o lado direito.

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Etapa 6.2.3.1

O valor exato de $\arccos (1)$ é $0$ .

$x = 0$

Etapa 6.2.4

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

$x = 2 π - 0$

Etapa 6.2.5

Subtraia $0$ de $2 π$ .

$x = 2 π$

Etapa 6.2.6

Encontre o período de $\cos (x)$ .

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Etapa 6.2.6.1

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

$\frac{2 π}{| b |}$

Etapa 6.2.6.2

Substitua $b$ por $1$ na fórmula do período.

$\frac{2 π}{| 1 |}$

Etapa 6.2.6.3

O valor absoluto é a distância entre um número e zero. A distância entre $0$ e $1$ é $1$ .

$\frac{2 π}{1}$

Etapa 6.2.6.4

Divida $2 π$ por $1$ .

$2 π$

Etapa 6.2.7

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

$x = 2 π n, 2 π + 2 π n$ , para qualquer número inteiro $n$

Etapa 7

A solução final são todos os valores que tornam $5 \cos (x) (\cos (x) + 1) (\cos (x) - 1) = 0$ verdadeiro.

$x = \frac{π}{2} + 2 π n, \frac{3 π}{2} + 2 π n, π + 2 π n, 2 π n, 2 π + 2 π n$ , para qualquer número inteiro $n$

Etapa 8

Consolide as respostas.

$x = \frac{π n}{2}$ , para qualquer número inteiro $n$