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Popular Trigonometria >

cos^6(x)+3cos^3(x)-4=0

Solução

cos^{6} (x) + 3 cos^{3} (x) - 4 = 0

Solução

x = 2 πn

Graus

x = 0^{\circ} + 36 0^{\circ} n

Passos da solução

cos^{6} (x) + 3 cos^{3} (x) - 4 = 0

Usando o método de substituição

cos^{6} (x) + 3 cos^{3} (x) - 4 = 0

Sea:

cos (x) = u

u^{6} + 3 u^{3} - 4 = 0

u^{6} + 3 u^{3} - 4 = 0 : u = 1, u = - \frac{1}{2} + i \frac{3}{2}, u = - \frac{1}{2} - i \frac{3}{2}, u = - 34, u = \frac{3 4}{2} - i \frac{3 4 3}{2}, u = \frac{3 4}{2} + i \frac{3 4 3}{2}

u^{6} + 3 u^{3} - 4 = 0

Reescrever a equação com

v = u^{3}

v^{2} = u^{6}

v^{2} + 3 v - 4 = 0

Resolver

v^{2} + 3 v - 4 = 0 : v = 1, v = - 4

v^{2} + 3 v - 4 = 0

Resolver com a fórmula quadrática

v^{2} + 3 v - 4 = 0

Fórmula geral para equações de segundo grau:

Para

a = 1, b = 3, c = - 4

v_{1, 2} = \frac{- 3 \pm 3 ^{2} - 4 \cdot 1 \cdot ( - 4 )}{2 \cdot 1}

v_{1, 2} = \frac{- 3 \pm 3 ^{2} - 4 \cdot 1 \cdot ( - 4 )}{2 \cdot 1}

3^{2} - 4 \cdot 1 \cdot (- 4) = 5

3^{2} - 4 \cdot 1 \cdot (- 4)

Aplicar a regra

- (- a) = a

= 3^{2} + 4 \cdot 1 \cdot 4

Multiplicar os números:

4 \cdot 1 \cdot 4 = 16

= 3^{2} + 16

3^{2} = 9

= 9 + 16

Somar:

9 + 16 = 25

= 25

Fatorar o número:

25 = 5^{2}

= 5^{2}

Aplicar as propriedades dos radicais:

n a^{n} = a

5^{2} = 5

= 5

v_{1, 2} = \frac{- 3 \pm 5}{2 \cdot 1}

Separe as soluções

v_{1} = \frac{- 3 + 5}{2 \cdot 1}, v_{2} = \frac{- 3 - 5}{2 \cdot 1}

v = \frac{- 3 + 5}{2 \cdot 1} : 1

\frac{- 3 + 5}{2 \cdot 1}

Somar/subtrair:

- 3 + 5 = 2

= \frac{2}{2 \cdot 1}

Multiplicar os números:

2 \cdot 1 = 2

= \frac{2}{2}

Aplicar a regra

\frac{a}{a} = 1

= 1

v = \frac{- 3 - 5}{2 \cdot 1} : - 4

\frac{- 3 - 5}{2 \cdot 1}

Subtrair:

- 3 - 5 = - 8

= \frac{- 8}{2 \cdot 1}

Multiplicar os números:

2 \cdot 1 = 2

= \frac{- 8}{2}

Aplicar as propriedades das frações:

\frac{- a}{b} = - \frac{a}{b}

= - \frac{8}{2}

Dividir:

\frac{8}{2} = 4

= - 4

As soluções para a equação de segundo grau são:

v = 1, v = - 4

v = 1, v = - 4

Substitua

v = u^{3},

solucione para

u

Resolver

u^{3} = 1 : u = 1, u = - \frac{1}{2} + i \frac{3}{2}, u = - \frac{1}{2} - i \frac{3}{2}

u^{3} = 1

Para

x^{3} = f (a)

as soluções são

x = 3 f (a), 3 f (a) \frac{- 1 - 3 i}{2}, 3 f (a) \frac{- 1 + 3 i}{2}

u = 1, u = \frac{- 1 + 3 i}{2}, u = \frac{- 1 - 3 i}{2}

Simplificar

\frac{- 1 + 3 i}{2} : - \frac{1}{2} + i \frac{3}{2}

\frac{- 1 + 3 i}{2}

Reescrever

\frac{- 1 + 3 i}{2}

na forma complexa padrão:

- \frac{1}{2} + \frac{3}{2} i

\frac{- 1 + 3 i}{2}

Aplicar as propriedades das frações:

\frac{a \pm b}{c} = \frac{a}{c} \pm \frac{b}{c}

\frac{- 1 + 3 i}{2} = - \frac{1}{2} + \frac{3 i}{2}

= - \frac{1}{2} + \frac{3 i}{2}

= - \frac{1}{2} + \frac{3}{2} i

Simplificar

\frac{- 1 - 3 i}{2} : - \frac{1}{2} - i \frac{3}{2}

\frac{- 1 - 3 i}{2}

Reescrever

\frac{- 1 - 3 i}{2}

na forma complexa padrão:

- \frac{1}{2} - \frac{3}{2} i

\frac{- 1 - 3 i}{2}

Aplicar as propriedades das frações:

\frac{a \pm b}{c} = \frac{a}{c} \pm \frac{b}{c}

\frac{- 1 - 3 i}{2} = - \frac{1}{2} - \frac{3 i}{2}

= - \frac{1}{2} - \frac{3 i}{2}

= - \frac{1}{2} - \frac{3}{2} i

u = 1, u = - \frac{1}{2} + i \frac{3}{2}, u = - \frac{1}{2} - i \frac{3}{2}

Resolver

u^{3} = - 4 : u = - 34, u = \frac{3 4}{2} - i \frac{3 4 3}{2}, u = \frac{3 4}{2} + i \frac{3 4 3}{2}

u^{3} = - 4

Para

x^{3} = f (a)

as soluções são

x = 3 f (a), 3 f (a) \frac{- 1 - 3 i}{2}, 3 f (a) \frac{- 1 + 3 i}{2}

u = 3 - 4, u = 3 - 4 \frac{- 1 + 3 i}{2}, u = 3 - 4 \frac{- 1 - 3 i}{2}

3 - 4 = - 34

3 - 4

Aplicar as propriedades dos radicais:

n - a = - n a,

n

é ímpar

3 - 4 = - 34

= - 34

Simplificar

3 - 4 \frac{- 1 + 3 i}{2} : \frac{3 4}{2} - i \frac{3 4 3}{2}

3 - 4 \frac{- 1 + 3 i}{2}

3 - 4 = - 34

3 - 4

Aplicar as propriedades dos radicais:

n - a = - n a,

n

é ímpar

3 - 4 = - 34

= - 34

= - 34 \frac{- 1 + 3 i}{2}

Multiplicar frações:

a \cdot \frac{b}{c} = \frac{a \cdot b}{c}

= - \frac{( - 1 + 3 i ) 3 4}{2}

Reescrever

- \frac{( - 1 + 3 i ) 3 4}{2}

na forma complexa padrão:

\frac{3 4}{2} - \frac{3 4 3}{2} i

- \frac{( - 1 + 3 i ) 3 4}{2}

Expandir

(- 1 + 3 i) 34 : - 34 + 343 i

(- 1 + 3 i) 34

= 34 (- 1 + 3 i)

Colocar os parênteses utilizando:

a (b + c) = ab + a c

a = 34, b = - 1, c = 3 i

= 34 (- 1) + 343 i

Aplicar as regras dos sinais

+ (- a) = - a

= - 1 \cdot 34 + 343 i

Multiplicar:

1 \cdot 34 = 34

= - 34 + 343 i

= - \frac{- 3 4 + 3 4 3 i}{2}

Aplicar as propriedades das frações:

\frac{a \pm b}{c} = \frac{a}{c} \pm \frac{b}{c}

\frac{- 3 4 + 3 4 3 i}{2} = - (- \frac{3 4}{2}) - (\frac{3 4 3 i}{2})

= - (- \frac{3 4}{2}) - (\frac{3 4 3 i}{2})

Remover os parênteses:

(a) = a, - (- a) = a

= \frac{3 4}{2} - \frac{3 4 3 i}{2}

= \frac{3 4}{2} - \frac{3 4 3}{2} i

Simplificar

3 - 4 \frac{- 1 - 3 i}{2} : \frac{3 4}{2} + i \frac{3 4 3}{2}

3 - 4 \frac{- 1 - 3 i}{2}

3 - 4 = - 34

3 - 4

Aplicar as propriedades dos radicais:

n - a = - n a,

n

é ímpar

3 - 4 = - 34

= - 34

= - 34 \frac{- 1 - 3 i}{2}

Multiplicar frações:

a \cdot \frac{b}{c} = \frac{a \cdot b}{c}

= - \frac{( - 1 - 3 i ) 3 4}{2}

Reescrever

- \frac{( - 1 - 3 i ) 3 4}{2}

na forma complexa padrão:

\frac{3 4}{2} + \frac{3 4 3}{2} i

- \frac{( - 1 - 3 i ) 3 4}{2}

Expandir

(- 1 - 3 i) 34 : - 34 - 343 i

(- 1 - 3 i) 34

= 34 (- 1 - 3 i)

Colocar os parênteses utilizando:

a (b - c) = ab - a c

a = 34, b = - 1, c = 3 i

= 34 (- 1) - 343 i

Aplicar as regras dos sinais

+ (- a) = - a

= - 1 \cdot 34 - 343 i

Multiplicar:

1 \cdot 34 = 34

= - 34 - 343 i

= - \frac{- 3 4 - 3 4 3 i}{2}

Aplicar as propriedades das frações:

\frac{a \pm b}{c} = \frac{a}{c} \pm \frac{b}{c}

\frac{- 3 4 - 3 4 3 i}{2} = - (- \frac{3 4}{2}) - (- \frac{3 4 3 i}{2})

= - (- \frac{3 4}{2}) - (- \frac{3 4 3 i}{2})

Aplicar a regra

- (- a) = a

= \frac{3 4}{2} + \frac{3 4 3 i}{2}

= \frac{3 4}{2} + \frac{3 4 3}{2} i

u = - 34, u = \frac{3 4}{2} - i \frac{3 4 3}{2}, u = \frac{3 4}{2} + i \frac{3 4 3}{2}

As soluções são

u = 1, u = - \frac{1}{2} + i \frac{3}{2}, u = - \frac{1}{2} - i \frac{3}{2}, u = - 34, u = \frac{3 4}{2} - i \frac{3 4 3}{2}, u = \frac{3 4}{2} + i \frac{3 4 3}{2}

Substituir na equação

u = cos (x)

cos (x) = 1, cos (x) = - \frac{1}{2} + i \frac{3}{2}, cos (x) = - \frac{1}{2} - i \frac{3}{2}, cos (x) = - 34, cos (x) = \frac{3 4}{2} - i \frac{3 4 3}{2}, cos (x) = \frac{3 4}{2} + i \frac{3 4 3}{2}

cos (x) = 1, cos (x) = - \frac{1}{2} + i \frac{3}{2}, cos (x) = - \frac{1}{2} - i \frac{3}{2}, cos (x) = - 34, cos (x) = \frac{3 4}{2} - i \frac{3 4 3}{2}, cos (x) = \frac{3 4}{2} + i \frac{3 4 3}{2}

cos (x) = 1 : x = 2 πn

cos (x) = 1

Soluções gerais para

cos (x) = 1

cos (x)

tabela de periodicidade com ciclo de

2 πn

x 0 \frac{π}{6} \frac{π}{4} \frac{π}{3} \frac{π}{2} \frac{2 π}{3} \frac{3 π}{4} \frac{5 π}{6} cos (x) 1 \frac{3}{2} \frac{2}{2} \frac{1}{2} 0 - \frac{1}{2} - \frac{2}{2} - \frac{3}{2} x π \frac{7 π}{6} \frac{5 π}{4} \frac{4 π}{3} \frac{3 π}{2} \frac{5 π}{3} \frac{7 π}{4} \frac{11 π}{6} cos (x) - 1 - \frac{3}{2} - \frac{2}{2} - \frac{1}{2} 0 \frac{1}{2} \frac{2}{2} \frac{3}{2}

x = 0 + 2 πn

x = 0 + 2 πn

Resolver

x = 0 + 2 πn : x = 2 πn

x = 0 + 2 πn

0 + 2 πn = 2 πn

x = 2 πn

x = 2 πn

cos (x) = - \frac{1}{2} + i \frac{3}{2} :

Sem solução

cos (x) = - \frac{1}{2} + i \frac{3}{2}

Sem solu \overset{c}{\c} \tilde{a} o

cos (x) = - \frac{1}{2} - i \frac{3}{2} :

Sem solução

cos (x) = - \frac{1}{2} - i \frac{3}{2}

Sem solu \overset{c}{\c} \tilde{a} o

cos (x) = - 34 :

Sem solução

cos (x) = - 34

- 1 \leq cos (x) \leq 1

Sem solu \overset{c}{\c} \tilde{a} o

cos (x) = \frac{3 4}{2} - i \frac{3 4 3}{2} :

Sem solução

cos (x) = \frac{3 4}{2} - i \frac{3 4 3}{2}

Sem solu \overset{c}{\c} \tilde{a} o

cos (x) = \frac{3 4}{2} + i \frac{3 4 3}{2} :

Sem solução

cos (x) = \frac{3 4}{2} + i \frac{3 4 3}{2}

Sem solu \overset{c}{\c} \tilde{a} o

Combinar toda as soluções

x = 2 πn

Gráfico

Exemplos populares

-sin^2(x)=-1

- sin^{2} (x) = - 1

1+tan(x)=sec^2(x)

1 + tan (x) = sec^{2} (x)

4cosh(2x)=4+sinh(2x)

4 cosh (2 x) = 4 + sinh (2 x)

|sin(x)|=sin(x)+2

∣ sin (x) ∣ = sin (x) + 2

sin(a)=0.2315

sin (a) = 0.2315