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1/(cos(2x))+tan(2x)=3cos(2x),0<x<90

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Solução

cos(2x)1​+tan(2x)=3cos(2x),0∘<x<90∘

Solução

x=20.72972…​,x=2180∘−0.72972…​
+1
Radianos
x=20.72972…​,x=2π−0.72972…​
Passos da solução
cos(2x)1​+tan(2x)=3cos(2x),0∘<x<90∘
Subtrair 3cos(2x) de ambos os ladoscos(2x)1​+tan(2x)−3cos(2x)=0
Simplificar cos(2x)1​+tan(2x)−3cos(2x):cos(2x)1+tan(2x)cos(2x)−3cos2(2x)​
cos(2x)1​+tan(2x)−3cos(2x)
Converter para fração: tan(2x)=cos(2x)tan(2x)cos(2x)​,3cos(2x)=cos(2x)3cos(2x)cos(2x)​=cos(2x)1​+cos(2x)tan(2x)cos(2x)​−cos(2x)3cos(2x)cos(2x)​
Já que os denominadores são iguais, combinar as frações: ca​±cb​=ca±b​=cos(2x)1+tan(2x)cos(2x)−3cos(2x)cos(2x)​
1+tan(2x)cos(2x)−3cos(2x)cos(2x)=1+tan(2x)cos(2x)−3cos2(2x)
1+tan(2x)cos(2x)−3cos(2x)cos(2x)
3cos(2x)cos(2x)=3cos2(2x)
3cos(2x)cos(2x)
Aplicar as propriedades dos expoentes: ab⋅ac=ab+ccos(2x)cos(2x)=cos1+1(2x)=3cos1+1(2x)
Somar: 1+1=2=3cos2(2x)
=1+tan(2x)cos(2x)−3cos2(2x)
=cos(2x)1+tan(2x)cos(2x)−3cos2(2x)​
cos(2x)1+tan(2x)cos(2x)−3cos2(2x)​=0
g(x)f(x)​=0⇒f(x)=01+tan(2x)cos(2x)−3cos2(2x)=0
Expresar com seno, cosseno1+cos(2x)sin(2x)​cos(2x)−3cos2(2x)=0
Simplificar 1+cos(2x)sin(2x)​cos(2x)−3cos2(2x):1+sin(2x)−3cos2(2x)
1+cos(2x)sin(2x)​cos(2x)−3cos2(2x)
cos(2x)sin(2x)​cos(2x)=sin(2x)
cos(2x)sin(2x)​cos(2x)
Multiplicar frações: a⋅cb​=ca⋅b​=cos(2x)sin(2x)cos(2x)​
Eliminar o fator comum: cos(2x)=sin(2x)
=1+sin(2x)−3cos2(2x)
1+sin(2x)−3cos2(2x)=0
Adicionar 3cos2(2x) a ambos os lados1+sin(2x)=3cos2(2x)
Elevar ambos os lados ao quadrado (1+sin(2x))2=(3cos2(2x))2
Subtrair (3cos2(2x))2 de ambos os lados(1+sin(2x))2−9cos4(2x)=0
Fatorar (1+sin(2x))2−9cos4(2x):(1+sin(2x)+3cos2(2x))(1+sin(2x)−3cos2(2x))
(1+sin(2x))2−9cos4(2x)
Reescrever (1+sin(2x))2−9cos4(2x) como (1+sin(2x))2−(3cos2(2x))2
(1+sin(2x))2−9cos4(2x)
Reescrever 9 como 32=(1+sin(2x))2−32cos4(2x)
Aplicar as propriedades dos expoentes: abc=(ab)ccos4(2x)=(cos2(2x))2=(1+sin(2x))2−32(cos2(2x))2
Aplicar as propriedades dos expoentes: ambm=(ab)m32(cos2(2x))2=(3cos2(2x))2=(1+sin(2x))2−(3cos2(2x))2
=(1+sin(2x))2−(3cos2(2x))2
Aplicar a regra da diferença de quadrados: x2−y2=(x+y)(x−y)(1+sin(2x))2−(3cos2(2x))2=((1+sin(2x))+3cos2(2x))((1+sin(2x))−3cos2(2x))=((1+sin(2x))+3cos2(2x))((1+sin(2x))−3cos2(2x))
Simplificar=(3cos2(2x)+sin(2x)+1)(sin(2x)−3cos2(2x)+1)
(1+sin(2x)+3cos2(2x))(1+sin(2x)−3cos2(2x))=0
Resolver cada parte separadamente1+sin(2x)+3cos2(2x)=0or1+sin(2x)−3cos2(2x)=0
1+sin(2x)+3cos2(2x)=0,0<x<90∘:Sem solução
1+sin(2x)+3cos2(2x)=0,0<x<90∘
Reeecreva usando identidades trigonométricas
1+sin(2x)+3cos2(2x)
Utilizar a identidade trigonométrica pitagórica: cos2(x)+sin2(x)=1cos2(x)=1−sin2(x)=1+sin(2x)+3(1−sin2(2x))
Simplificar 1+sin(2x)+3(1−sin2(2x)):sin(2x)−3sin2(2x)+4
1+sin(2x)+3(1−sin2(2x))
Expandir 3(1−sin2(2x)):3−3sin2(2x)
3(1−sin2(2x))
Colocar os parênteses utilizando: a(b−c)=ab−aca=3,b=1,c=sin2(2x)=3⋅1−3sin2(2x)
Multiplicar os números: 3⋅1=3=3−3sin2(2x)
=1+sin(2x)+3−3sin2(2x)
Simplificar 1+sin(2x)+3−3sin2(2x):sin(2x)−3sin2(2x)+4
1+sin(2x)+3−3sin2(2x)
Agrupar termos semelhantes=sin(2x)−3sin2(2x)+1+3
Somar: 1+3=4=sin(2x)−3sin2(2x)+4
=sin(2x)−3sin2(2x)+4
=sin(2x)−3sin2(2x)+4
4+sin(2x)−3sin2(2x)=0
Usando o método de substituição
4+sin(2x)−3sin2(2x)=0
Sea: sin(2x)=u4+u−3u2=0
4+u−3u2=0:u=−1,u=34​
4+u−3u2=0
Escrever na forma padrão ax2+bx+c=0−3u2+u+4=0
Resolver com a fórmula quadrática
−3u2+u+4=0
Fórmula geral para equações de segundo grau:
Para a=−3,b=1,c=4u1,2​=2(−3)−1±12−4(−3)⋅4​​
u1,2​=2(−3)−1±12−4(−3)⋅4​​
12−4(−3)⋅4​=7
12−4(−3)⋅4​
Aplicar a regra 1a=112=1=1−4(−3)⋅4​
Aplicar a regra −(−a)=a=1+4⋅3⋅4​
Multiplicar os números: 4⋅3⋅4=48=1+48​
Somar: 1+48=49=49​
Fatorar o número: 49=72=72​
Aplicar as propriedades dos radicais: nan​=a72​=7=7
u1,2​=2(−3)−1±7​
Separe as soluçõesu1​=2(−3)−1+7​,u2​=2(−3)−1−7​
u=2(−3)−1+7​:−1
2(−3)−1+7​
Remover os parênteses: (−a)=−a=−2⋅3−1+7​
Somar/subtrair: −1+7=6=−2⋅36​
Multiplicar os números: 2⋅3=6=−66​
Aplicar as propriedades das frações: −ba​=−ba​=−66​
Aplicar a regra aa​=1=−1
u=2(−3)−1−7​:34​
2(−3)−1−7​
Remover os parênteses: (−a)=−a=−2⋅3−1−7​
Subtrair: −1−7=−8=−2⋅3−8​
Multiplicar os números: 2⋅3=6=−6−8​
Aplicar as propriedades das frações: −b−a​=ba​=68​
Eliminar o fator comum: 2=34​
As soluções para a equação de segundo grau são: u=−1,u=34​
Substituir na equação u=sin(2x)sin(2x)=−1,sin(2x)=34​
sin(2x)=−1,sin(2x)=34​
sin(2x)=−1,0<x<90∘:Sem solução
sin(2x)=−1,0<x<90∘
Soluções gerais para sin(2x)=−1
sin(x) tabela de periodicidade com ciclo de 360∘n:
x030∘45∘60∘90∘120∘135∘150∘​sin(x)021​22​​23​​123​​22​​21​​x180∘210∘225∘240∘270∘300∘315∘330∘​sin(x)0−21​−22​​−23​​−1−23​​−22​​−21​​​
2x=270∘+360∘n
2x=270∘+360∘n
Resolver 2x=270∘+360∘n:x=135∘+180∘n
2x=270∘+360∘n
Dividir ambos os lados por 2
2x=270∘+360∘n
Dividir ambos os lados por 222x​=2270∘​+2360∘n​
Simplificar
22x​=2270∘​+2360∘n​
Simplificar 22x​:x
22x​
Dividir: 22​=1=x
Simplificar 2270∘​+2360∘n​:135∘+180∘n
2270∘​+2360∘n​
2270∘​=135∘
2270∘​
Aplicar as propriedades das frações: acb​​=c⋅ab​=2⋅2540∘​
Multiplicar os números: 2⋅2=4=135∘
2360∘n​=180∘n
2360∘n​
Dividir: 22​=1=180∘n
=135∘+180∘n
x=135∘+180∘n
x=135∘+180∘n
x=135∘+180∘n
x=135∘+180∘n
Soluções para o intervalo 0<x<90∘Semsoluc\c​a~o
sin(2x)=34​,0<x<90∘:Sem solução
sin(2x)=34​,0<x<90∘
−1≤sin(x)≤1Semsoluc\c​a~o
Combinar toda as soluçõesSemsoluc\c​a~o
1+sin(2x)−3cos2(2x)=0,0<x<90∘:x=2arcsin(32​)​,x=2180∘−arcsin(32​)​
1+sin(2x)−3cos2(2x)=0,0<x<90∘
Reeecreva usando identidades trigonométricas
1+sin(2x)−3cos2(2x)
Utilizar a identidade trigonométrica pitagórica: cos2(x)+sin2(x)=1cos2(x)=1−sin2(x)=1+sin(2x)−3(1−sin2(2x))
Simplificar 1+sin(2x)−3(1−sin2(2x)):3sin2(2x)+sin(2x)−2
1+sin(2x)−3(1−sin2(2x))
Expandir −3(1−sin2(2x)):−3+3sin2(2x)
−3(1−sin2(2x))
Colocar os parênteses utilizando: a(b−c)=ab−aca=−3,b=1,c=sin2(2x)=−3⋅1−(−3)sin2(2x)
Aplicar as regras dos sinais−(−a)=a=−3⋅1+3sin2(2x)
Multiplicar os números: 3⋅1=3=−3+3sin2(2x)
=1+sin(2x)−3+3sin2(2x)
Simplificar 1+sin(2x)−3+3sin2(2x):3sin2(2x)+sin(2x)−2
1+sin(2x)−3+3sin2(2x)
Agrupar termos semelhantes=sin(2x)+3sin2(2x)+1−3
Somar/subtrair: 1−3=−2=3sin2(2x)+sin(2x)−2
=3sin2(2x)+sin(2x)−2
=3sin2(2x)+sin(2x)−2
−2+sin(2x)+3sin2(2x)=0
Usando o método de substituição
−2+sin(2x)+3sin2(2x)=0
Sea: sin(2x)=u−2+u+3u2=0
−2+u+3u2=0:u=32​,u=−1
−2+u+3u2=0
Escrever na forma padrão ax2+bx+c=03u2+u−2=0
Resolver com a fórmula quadrática
3u2+u−2=0
Fórmula geral para equações de segundo grau:
Para a=3,b=1,c=−2u1,2​=2⋅3−1±12−4⋅3(−2)​​
u1,2​=2⋅3−1±12−4⋅3(−2)​​
12−4⋅3(−2)​=5
12−4⋅3(−2)​
Aplicar a regra 1a=112=1=1−4⋅3(−2)​
Aplicar a regra −(−a)=a=1+4⋅3⋅2​
Multiplicar os números: 4⋅3⋅2=24=1+24​
Somar: 1+24=25=25​
Fatorar o número: 25=52=52​
Aplicar as propriedades dos radicais: nan​=a52​=5=5
u1,2​=2⋅3−1±5​
Separe as soluçõesu1​=2⋅3−1+5​,u2​=2⋅3−1−5​
u=2⋅3−1+5​:32​
2⋅3−1+5​
Somar/subtrair: −1+5=4=2⋅34​
Multiplicar os números: 2⋅3=6=64​
Eliminar o fator comum: 2=32​
u=2⋅3−1−5​:−1
2⋅3−1−5​
Subtrair: −1−5=−6=2⋅3−6​
Multiplicar os números: 2⋅3=6=6−6​
Aplicar as propriedades das frações: b−a​=−ba​=−66​
Aplicar a regra aa​=1=−1
As soluções para a equação de segundo grau são: u=32​,u=−1
Substituir na equação u=sin(2x)sin(2x)=32​,sin(2x)=−1
sin(2x)=32​,sin(2x)=−1
sin(2x)=32​,0<x<90∘:x=2arcsin(32​)​,x=2180∘−arcsin(32​)​
sin(2x)=32​,0<x<90∘
Aplique as propriedades trigonométricas inversas
sin(2x)=32​
Soluções gerais para sin(2x)=32​sin(x)=a⇒x=arcsin(a)+360∘n,x=180∘−arcsin(a)+360∘n2x=arcsin(32​)+360∘n,2x=180∘−arcsin(32​)+360∘n
2x=arcsin(32​)+360∘n,2x=180∘−arcsin(32​)+360∘n
Resolver 2x=arcsin(32​)+360∘n:x=2arcsin(32​)​+180∘n
2x=arcsin(32​)+360∘n
Dividir ambos os lados por 2
2x=arcsin(32​)+360∘n
Dividir ambos os lados por 222x​=2arcsin(32​)​+2360∘n​
Simplificarx=2arcsin(32​)​+180∘n
x=2arcsin(32​)​+180∘n
Resolver 2x=180∘−arcsin(32​)+360∘n:x=90∘−2arcsin(32​)​+180∘n
2x=180∘−arcsin(32​)+360∘n
Dividir ambos os lados por 2
2x=180∘−arcsin(32​)+360∘n
Dividir ambos os lados por 222x​=90∘−2arcsin(32​)​+2360∘n​
Simplificarx=90∘−2arcsin(32​)​+180∘n
x=90∘−2arcsin(32​)​+180∘n
x=2arcsin(32​)​+180∘n,x=90∘−2arcsin(32​)​+180∘n
Soluções para o intervalo 0<x<90∘x=2arcsin(32​)​,x=2180∘−arcsin(32​)​
sin(2x)=−1,0<x<90∘:Sem solução
sin(2x)=−1,0<x<90∘
Soluções gerais para sin(2x)=−1
sin(x) tabela de periodicidade com ciclo de 360∘n:
x030∘45∘60∘90∘120∘135∘150∘​sin(x)021​22​​23​​123​​22​​21​​x180∘210∘225∘240∘270∘300∘315∘330∘​sin(x)0−21​−22​​−23​​−1−23​​−22​​−21​​​
2x=270∘+360∘n
2x=270∘+360∘n
Resolver 2x=270∘+360∘n:x=135∘+180∘n
2x=270∘+360∘n
Dividir ambos os lados por 2
2x=270∘+360∘n
Dividir ambos os lados por 222x​=2270∘​+2360∘n​
Simplificar
22x​=2270∘​+2360∘n​
Simplificar 22x​:x
22x​
Dividir: 22​=1=x
Simplificar 2270∘​+2360∘n​:135∘+180∘n
2270∘​+2360∘n​
2270∘​=135∘
2270∘​
Aplicar as propriedades das frações: acb​​=c⋅ab​=2⋅2540∘​
Multiplicar os números: 2⋅2=4=135∘
2360∘n​=180∘n
2360∘n​
Dividir: 22​=1=180∘n
=135∘+180∘n
x=135∘+180∘n
x=135∘+180∘n
x=135∘+180∘n
x=135∘+180∘n
Soluções para o intervalo 0<x<90∘Semsoluc\c​a~o
Combinar toda as soluçõesx=2arcsin(32​)​,x=2180∘−arcsin(32​)​
Combinar toda as soluçõesx=2arcsin(32​)​,x=2180∘−arcsin(32​)​
Verificar as soluções inserindo-as na equação original
Verificar as soluções inserindo-as em cos(2x)1​+tan(2x)=3cos(2x)
Eliminar aquelas que não estejam de acordo com a equação.
Verificar a solução 2arcsin(32​)​:Verdadeiro
2arcsin(32​)​
Inserir n=12arcsin(32​)​
Para cos(2x)1​+tan(2x)=3cos(2x)inserirx=2arcsin(32​)​cos(2⋅2arcsin(32​)​)1​+tan(2⋅2arcsin(32​)​)=3cos(2⋅2arcsin(32​)​)
Simplificar2.23606…=2.23606…
⇒Verdadeiro
Verificar a solução 2180∘−arcsin(32​)​:Verdadeiro
2180∘−arcsin(32​)​
Inserir n=12180∘−arcsin(32​)​
Para cos(2x)1​+tan(2x)=3cos(2x)inserirx=2180∘−arcsin(32​)​cos(2⋅2180∘−arcsin(32​)​)1​+tan(2⋅2180∘−arcsin(32​)​)=3cos(2⋅2180∘−arcsin(32​)​)
Simplificar−2.23606…=−2.23606…
⇒Verdadeiro
x=2arcsin(32​)​,x=2180∘−arcsin(32​)​
Mostrar soluções na forma decimalx=20.72972…​,x=2180∘−0.72972…​

Gráfico

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Exemplos populares

sin(x)= 4/5 ,0<= x<2pisin(x)=54​,0≤x<2π7sin^2(θ)-5sin(θ)=27sin2(θ)−5sin(θ)=2sec(2x)=-(2/(sqrt(3)))sec(2x)=−(3​2​)(e^{-ln(-(sin(θ))/(cos(θ)))})/2*sin(θ)=02e−ln(−cos(θ)sin(θ)​)​⋅sin(θ)=07sin(2x)+12sin(x)=07sin(2x)+12sin(x)=0
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