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arccos(x)+arccos(2x)= pi/2

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Solução

arccos(x)+arccos(2x)=2π​

Solução

x=5​1​
Passos da solução
arccos(x)+arccos(2x)=2π​
Reeecreva usando identidades trigonométricas
arccos(x)+arccos(2x)
Use a identidade da transformação de soma em produto: arccos(s)+arccos(t)=arccos(st−(1−s2)(1−t2)​)=arccos(x⋅2x−(1−x2)(1−(2x)2)​)
arccos(x⋅2x−(1−x2)(1−(2x)2)​)=2π​
Aplique as propriedades trigonométricas inversas
arccos(x⋅2x−(1−x2)(1−(2x)2)​)=2π​
arccos(x)=a⇒x=cos(a)x⋅2x−(1−x2)(1−(2x)2)​=cos(2π​)
cos(2π​)=0
cos(2π​)
Utilizar a seguinte identidade trivial:cos(2π​)=0
cos(2π​)
cos(x) tabela de periodicidade com ciclo de 2πn:
x06π​4π​3π​2π​32π​43π​65π​​cos(x)123​​22​​21​0−21​−22​​−23​​​xπ67π​45π​34π​23π​35π​47π​611π​​cos(x)−1−23​​−22​​−21​021​22​​23​​​​
=0
=0
x⋅2x−(1−x2)(1−(2x)2)​=0
x⋅2x−(1−x2)(1−(2x)2)​=0
Resolver x⋅2x−(1−x2)(1−(2x)2)​=0:x=5​1​,x=−5​1​
x⋅2x−(1−x2)(1−(2x)2)​=0
Expandir x⋅2x−(1−x2)(1−(2x)2)​:2x2−1−5x2+4x4​
x⋅2x−(1−x2)(1−(2x)2)​
x⋅2x=2x2
x⋅2x
Aplicar as propriedades dos expoentes: ab⋅ac=ab+cxx=x1+1=2x1+1
Somar: 1+1=2=2x2
=2x2−(1−x2)(1−(2x)2)​
Expandir 2x2−(1−x2)(1−(2x)2)​:2x2−1−5x2+4x4​
2x2−(1−x2)(1−(2x)2)​
(1−x2)(1−(2x)2)​=1−5x2+4x4​
(1−x2)(1−(2x)2)​
(2x)2=4x2
(2x)2
Aplicar as propriedades dos expoentes: (a⋅b)n=anbn=22x2
22=4=4x2
=(−x2+1)(−4x2+1)​
Expandir (1−x2)(1−4x2):1−5x2+4x4
(1−x2)(1−4x2)
Aplique o método FOIL: (a+b)(c+d)=ac+ad+bc+bda=1,b=−x2,c=1,d=−4x2=1⋅1+1⋅(−4x2)+(−x2)⋅1+(−x2)(−4x2)
Aplicar as regras dos sinais+(−a)=−a,(−a)(−b)=ab=1⋅1−1⋅4x2−1⋅x2+4x2x2
Simplificar 1⋅1−1⋅4x2−1⋅x2+4x2x2:1−5x2+4x4
1⋅1−1⋅4x2−1⋅x2+4x2x2
1⋅1=1
1⋅1
Multiplicar os números: 1⋅1=1=1
1⋅4x2=4x2
1⋅4x2
Multiplicar os números: 1⋅4=4=4x2
1⋅x2=x2
1⋅x2
Multiplicar: 1⋅x2=x2=x2
4x2x2=4x4
4x2x2
Aplicar as propriedades dos expoentes: ab⋅ac=ab+cx2x2=x2+2=4x2+2
Somar: 2+2=4=4x4
=1−4x2−x2+4x4
Somar elementos similares: −4x2−x2=−5x2=1−5x2+4x4
=1−5x2+4x4
=1−5x2+4x4​
=2x2−4x4−5x2+1​
=2x2−1−5x2+4x4​
2x2−1−5x2+4x4​=0
Remova as raízes quadradas
2x2−1−5x2+4x4​=0
Subtrair 2x2 de ambos os lados2x2−1−5x2+4x4​−2x2=0−2x2
Simplificar−1−5x2+4x4​=−2x2
Elevar ambos os lados ao quadrado :1−5x2+4x4=4x4
2x2−1−5x2+4x4​=0
(−1−5x2+4x4​)2=(−2x2)2
Expandir (−1−5x2+4x4​)2:1−5x2+4x4
(−1−5x2+4x4​)2
Aplicar as propriedades dos expoentes: (−a)n=an,se né par(−1−5x2+4x4​)2=(1−5x2+4x4​)2=(1−5x2+4x4​)2
Aplicar as propriedades dos radicais: a​=a21​=((1−5x2+4x4)21​)2
Aplicar as propriedades dos expoentes: (ab)c=abc=(1−5x2+4x4)21​⋅2
21​⋅2=1
21​⋅2
Multiplicar frações: a⋅cb​=ca⋅b​=21⋅2​
Eliminar o fator comum: 2=1
=1−5x2+4x4
Expandir (−2x2)2:4x4
(−2x2)2
Aplicar as propriedades dos expoentes: (−a)n=an,se né par(−2x2)2=(2x2)2=(2x2)2
Aplicar as propriedades dos expoentes: (a⋅b)n=anbn=22(x2)2
(x2)2:x4
Aplicar as propriedades dos expoentes: (ab)c=abc=x2⋅2
Multiplicar os números: 2⋅2=4=x4
=22x4
22=4=4x4
1−5x2+4x4=4x4
1−5x2+4x4=4x4
1−5x2+4x4=4x4
Resolver 1−5x2+4x4=4x4:x=5​1​,x=−5​1​
1−5x2+4x4=4x4
Mova 1para o lado direito
1−5x2+4x4=4x4
Subtrair 1 de ambos os lados1−5x2+4x4−1=4x4−1
Simplificar−5x2+4x4=4x4−1
−5x2+4x4=4x4−1
Mova 4x4para o lado esquerdo
−5x2+4x4=4x4−1
Subtrair 4x4 de ambos os lados−5x2+4x4−4x4=4x4−1−4x4
Simplificar−5x2=−1
−5x2=−1
Dividir ambos os lados por −5
−5x2=−1
Dividir ambos os lados por −5−5−5x2​=−5−1​
Simplificarx2=51​
x2=51​
Para x2=f(a) as soluções são x=f(a)​,−f(a)​
x=51​​,x=−51​​
51​​=5​1​
51​​
Aplicar as propriedades dos radicais: ba​​=b​a​​,a≥0,b≥0=5​1​​
Aplicar as propriedades dos radicais: 1​=11​=1=5​1​
−51​​=−5​1​
−51​​
Aplicar as propriedades dos radicais: ba​​=b​a​​,a≥0,b≥0=−5​1​​
Aplicar as propriedades dos radicais: 1​=11​=1=−5​1​
x=5​1​,x=−5​1​
x=5​1​,x=−5​1​
Verifique soluções:x=5​1​Verdadeiro,x=−5​1​Verdadeiro
Verificar as soluções inserindo-as em x⋅2x−(1−x2)(1−(2x)2)​=0
Eliminar aquelas que não estejam de acordo com a equação.
Inserir x=5​1​:Verdadeiro
(5​1​)⋅2(5​1​)−(1−(5​1​)2)(1−(2(5​1​))2)​=0
(5​1​)⋅2(5​1​)−(1−(5​1​)2)(1−(2(5​1​))2)​=0
(5​1​)⋅2(5​1​)−(1−(5​1​)2)(1−(2(5​1​))2)​
Remover os parênteses: (a)=a=5​1​⋅2⋅5​1​−(1−(5​1​)2)(1−(2⋅5​1​)2)​
5​1​⋅2⋅5​1​=52​
5​1​⋅2⋅5​1​
Multiplicar frações: a⋅cb​⋅ed​=c⋅ea⋅b⋅d​=5​5​1⋅1⋅2​
Multiplicar os números: 1⋅1⋅2=2=5​5​2​
5​5​=5
5​5​
Aplicar as propriedades dos radicais: a​a​=a5​5​=5=5
=52​
(1−(5​1​)2)(1−(2⋅5​1​)2)​=52​
(1−(5​1​)2)(1−(2⋅5​1​)2)​
(5​1​)2=51​
(5​1​)2
Aplicar as propriedades dos expoentes: (ba​)c=bcac​=(5​)212​
(5​)2:5
Aplicar as propriedades dos radicais: a​=a21​=(521​)2
Aplicar as propriedades dos expoentes: (ab)c=abc=521​⋅2
21​⋅2=1
21​⋅2
Multiplicar frações: a⋅cb​=ca⋅b​=21⋅2​
Eliminar o fator comum: 2=1
=5
=512​
Aplicar a regra 1a=112=1=51​
=(−51​+1)(−(2⋅5​1​)2+1)​
(2⋅5​1​)2=54​
(2⋅5​1​)2
Multiplicar 2⋅5​1​:5​2​
2⋅5​1​
Multiplicar frações: a⋅cb​=ca⋅b​=5​1⋅2​
Multiplicar os números: 1⋅2=2=5​2​
=(5​2​)2
Aplicar as propriedades dos expoentes: (ba​)c=bcac​=(5​)222​
(5​)2:5
Aplicar as propriedades dos radicais: a​=a21​=(521​)2
Aplicar as propriedades dos expoentes: (ab)c=abc=521​⋅2
21​⋅2=1
21​⋅2
Multiplicar frações: a⋅cb​=ca⋅b​=21⋅2​
Eliminar o fator comum: 2=1
=5
=522​
22=4=54​
=(−51​+1)(−54​+1)​
Simplificar 1−51​em uma fração:54​
1−51​
Converter para fração: 1=51⋅5​=51⋅5​−51​
Já que os denominadores são iguais, combinar as frações: ca​±cb​=ca±b​=51⋅5−1​
1⋅5−1=4
1⋅5−1
Multiplicar os números: 1⋅5=5=5−1
Subtrair: 5−1=4=4
=54​
=54​(−54​+1)​
Simplificar 1−54​em uma fração:51​
1−54​
Converter para fração: 1=51⋅5​=51⋅5​−54​
Já que os denominadores são iguais, combinar as frações: ca​±cb​=ca±b​=51⋅5−4​
1⋅5−4=1
1⋅5−4
Multiplicar os números: 1⋅5=5=5−4
Subtrair: 5−4=1=1
=51​
=54​⋅51​​
Multiplicar 54​⋅51​:254​
54​⋅51​
Multiplicar frações: ba​⋅dc​=b⋅da⋅c​=5⋅54⋅1​
Multiplicar os números: 4⋅1=4=5⋅54​
Multiplicar os números: 5⋅5=25=254​
=254​​
Aplicar a seguinte propriedade dos radicais: nba​​=nb​na​​,assumindo que a≥0,b≥0=25​4​​
25​=5
25​
Fatorar o número: 25=52=52​
Aplicar as propriedades dos radicais: nan​=a52​=5=5
=54​​
4​=2
4​
Fatorar o número: 4=22=22​
Aplicar as propriedades dos radicais: nan​=a22​=2=2
=52​
=52​−52​
Somar elementos similares: 52​−52​=0=0
0=0
Verdadeiro
Inserir x=−5​1​:Verdadeiro
(−5​1​)⋅2(−5​1​)−(1−(−5​1​)2)(1−(2(−5​1​))2)​=0
(−5​1​)⋅2(−5​1​)−(1−(−5​1​)2)(1−(2(−5​1​))2)​=0
(−5​1​)⋅2(−5​1​)−(1−(−5​1​)2)(1−(2(−5​1​))2)​
Remover os parênteses: (−a)=−a,−(−a)=a=5​1​⋅2⋅5​1​−(1−(−5​1​)2)(1−(−2⋅5​1​)2)​
5​1​⋅2⋅5​1​=52​
5​1​⋅2⋅5​1​
Multiplicar frações: a⋅cb​⋅ed​=c⋅ea⋅b⋅d​=5​5​1⋅1⋅2​
Multiplicar os números: 1⋅1⋅2=2=5​5​2​
5​5​=5
5​5​
Aplicar as propriedades dos radicais: a​a​=a5​5​=5=5
=52​
(1−(−5​1​)2)(1−(−2⋅5​1​)2)​=52​
(1−(−5​1​)2)(1−(−2⋅5​1​)2)​
(−5​1​)2=51​
(−5​1​)2
Aplicar as propriedades dos expoentes: (−a)n=an,se né par(−5​1​)2=(5​1​)2=(5​1​)2
Aplicar as propriedades dos expoentes: (ba​)c=bcac​=(5​)212​
(5​)2:5
Aplicar as propriedades dos radicais: a​=a21​=(521​)2
Aplicar as propriedades dos expoentes: (ab)c=abc=521​⋅2
21​⋅2=1
21​⋅2
Multiplicar frações: a⋅cb​=ca⋅b​=21⋅2​
Eliminar o fator comum: 2=1
=5
=512​
Aplicar a regra 1a=112=1=51​
=(−51​+1)(−(−2⋅5​1​)2+1)​
(−2⋅5​1​)2=54​
(−2⋅5​1​)2
Multiplicar −2⋅5​1​:−5​2​
−2⋅5​1​
Multiplicar frações: a⋅cb​=ca⋅b​=−5​1⋅2​
Multiplicar os números: 1⋅2=2=−5​2​
=(−5​2​)2
Aplicar as propriedades dos expoentes: (−a)n=an,se né par(−5​2​)2=(5​2​)2=(5​2​)2
Aplicar as propriedades dos expoentes: (ba​)c=bcac​=(5​)222​
(5​)2:5
Aplicar as propriedades dos radicais: a​=a21​=(521​)2
Aplicar as propriedades dos expoentes: (ab)c=abc=521​⋅2
21​⋅2=1
21​⋅2
Multiplicar frações: a⋅cb​=ca⋅b​=21⋅2​
Eliminar o fator comum: 2=1
=5
=522​
22=4=54​
=(−51​+1)(−54​+1)​
Simplificar 1−51​em uma fração:54​
1−51​
Converter para fração: 1=51⋅5​=51⋅5​−51​
Já que os denominadores são iguais, combinar as frações: ca​±cb​=ca±b​=51⋅5−1​
1⋅5−1=4
1⋅5−1
Multiplicar os números: 1⋅5=5=5−1
Subtrair: 5−1=4=4
=54​
=54​(−54​+1)​
Simplificar 1−54​em uma fração:51​
1−54​
Converter para fração: 1=51⋅5​=51⋅5​−54​
Já que os denominadores são iguais, combinar as frações: ca​±cb​=ca±b​=51⋅5−4​
1⋅5−4=1
1⋅5−4
Multiplicar os números: 1⋅5=5=5−4
Subtrair: 5−4=1=1
=51​
=54​⋅51​​
Multiplicar 54​⋅51​:254​
54​⋅51​
Multiplicar frações: ba​⋅dc​=b⋅da⋅c​=5⋅54⋅1​
Multiplicar os números: 4⋅1=4=5⋅54​
Multiplicar os números: 5⋅5=25=254​
=254​​
Aplicar a seguinte propriedade dos radicais: nba​​=nb​na​​,assumindo que a≥0,b≥0=25​4​​
25​=5
25​
Fatorar o número: 25=52=52​
Aplicar as propriedades dos radicais: nan​=a52​=5=5
=54​​
4​=2
4​
Fatorar o número: 4=22=22​
Aplicar as propriedades dos radicais: nan​=a22​=2=2
=52​
=52​−52​
Somar elementos similares: 52​−52​=0=0
0=0
Verdadeiro
As soluções sãox=5​1​,x=−5​1​
x=5​1​,x=−5​1​
Verificar as soluções inserindo-as na equação original
Verificar as soluções inserindo-as em arccos(x)+arccos(2x)=2π​
Eliminar aquelas que não estejam de acordo com a equação.
Verificar a solução 5​1​:Verdadeiro
5​1​
Inserir n=15​1​
Para arccos(x)+arccos(2x)=2π​inserirx=5​1​arccos(5​1​)+arccos(2⋅5​1​)=2π​
Simplificar1.57079…=1.57079…
⇒Verdadeiro
Verificar a solução −5​1​:Falso
−5​1​
Inserir n=1−5​1​
Para arccos(x)+arccos(2x)=2π​inserirx=−5​1​arccos(−5​1​)+arccos(2(−5​1​))=2π​
Simplificar4.71238…=1.57079…
⇒Falso
x=5​1​

Gráfico

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Exemplos populares

sin^2(x)+sin(x)=cos^2(x)sin2(x)+sin(x)=cos2(x)-2-3sin(x)=1-6sin(x)−2−3sin(x)=1−6sin(x)cos(x)=-0.2cos(x)=−0.23cos^2(x)-2cos(x)-1=03cos2(x)−2cos(x)−1=02sin(x)-cos(2x)=02sin(x)−cos(2x)=0
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