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2sin(θ)-tan^2(θ)=0

Solución

2 sin (θ) - tan^{2} (θ) = 0

Solución

θ = 2 πn, θ = π + 2 πn, θ = 0.89590 \dots + 2 πn, θ = π - 0.89590 \dots + 2 πn

Grados

θ = 0^{\circ} + 36 0^{\circ} n, θ = 18 0^{\circ} + 36 0^{\circ} n, θ = 51.33171 \dots^{\circ} + 36 0^{\circ} n, θ = 128.66828 \dots^{\circ} + 36 0^{\circ} n

Pasos de solución

2 sin (θ) - tan^{2} (θ) = 0

Expresar con seno, coseno

- tan^{2} (θ) + 2 sin (θ)

Utilizar la identidad trigonométrica básica:

tan (x) = \frac{sin ( x )}{cos ( x )}

= - (\frac{sin ( θ )}{cos ( θ )})^{2} + 2 sin (θ)

Simplificar

- (\frac{sin ( θ )}{cos ( θ )})^{2} + 2 sin (θ) : \frac{- sin ^{2} ( θ ) + 2 cos ^{2} ( θ ) sin ( θ )}{cos ^{2} ( θ )}

- (\frac{sin ( θ )}{cos ( θ )})^{2} + 2 sin (θ)

Aplicar las leyes de los exponentes:

(\frac{a}{b})^{c} = \frac{a ^{c}}{b ^{c}}

= - \frac{sin ^{2} ( θ )}{cos ^{2} ( θ )} + 2 sin (θ)

Convertir a fracción:

2 sin (θ) = \frac{2 sin ( θ ) cos ^{2} ( θ )}{cos ^{2} ( θ )}

= - \frac{sin ^{2} ( θ )}{cos ^{2} ( θ )} + \frac{2 sin ( θ ) cos ^{2} ( θ )}{cos ^{2} ( θ )}

Ya que los denominadores son iguales, combinar las fracciones:

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

= \frac{- sin ^{2} ( θ ) + 2 sin ( θ ) cos ^{2} ( θ )}{cos ^{2} ( θ )}

= \frac{- sin ^{2} ( θ ) + 2 cos ^{2} ( θ ) sin ( θ )}{cos ^{2} ( θ )}

\frac{- sin ^{2} ( θ ) + 2 cos ^{2} ( θ ) sin ( θ )}{cos ^{2} ( θ )} = 0

\frac{f ( x )}{g ( x )} = 0 \Rightarrow f (x) = 0

- sin^{2} (θ) + 2 cos^{2} (θ) sin (θ) = 0

Factorizar

- sin^{2} (θ) + 2 cos^{2} (θ) sin (θ) : sin (θ) (- sin (θ) + 2 cos^{2} (θ))

- sin^{2} (θ) + 2 cos^{2} (θ) sin (θ)

Aplicar las leyes de los exponentes:

a^{b + c} = a^{b} a^{c}

sin^{2} (θ) = sin (θ) sin (θ)

= - sin (θ) sin (θ) + 2 sin (θ) cos^{2} (θ)

Factorizar el termino común

sin (θ)

= sin (θ) (- sin (θ) + 2 cos^{2} (θ))

sin (θ) (- sin (θ) + 2 cos^{2} (θ)) = 0

Resolver cada parte por separado

sin (θ) = 0 or - sin (θ) + 2 cos^{2} (θ) = 0

sin (θ) = 0 : θ = 2 πn, θ = π + 2 πn

sin (θ) = 0

Soluciones generales para

sin (θ) = 0

tabla de valores periódicos con

2 πn

intervalos:

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} sin (x) 0 \frac{1}{2} \frac{2}{2} \frac{3}{2} 1 \frac{3}{2} \frac{2}{2} \frac{1}{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} sin (x) 0 - \frac{1}{2} - \frac{2}{2} - \frac{3}{2} - 1 - \frac{3}{2} - \frac{2}{2} - \frac{1}{2}

θ = 0 + 2 πn, θ = π + 2 πn

θ = 0 + 2 πn, θ = π + 2 πn

Resolver

θ = 0 + 2 πn : θ = 2 πn

θ = 0 + 2 πn

0 + 2 πn = 2 πn

θ = 2 πn

θ = 2 πn, θ = π + 2 πn

- sin (θ) + 2 cos^{2} (θ) = 0 : θ = arcsin (\frac{17 - 1}{4}) + 2 πn, θ = π - arcsin (\frac{17 - 1}{4}) + 2 πn

- sin (θ) + 2 cos^{2} (θ) = 0

Re-escribir usando identidades trigonométricas

- sin (θ) + 2 cos^{2} (θ)

Utilizar la identidad pitagórica:

cos^{2} (x) + sin^{2} (x) = 1

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

= - sin (θ) + 2 (1 - sin^{2} (θ))

- sin (θ) + (1 - sin^{2} (θ)) \cdot 2 = 0

Usando el método de sustitución

- sin (θ) + (1 - sin^{2} (θ)) \cdot 2 = 0

Sea:

sin (θ) = u

- u + (1 - u^{2}) \cdot 2 = 0

- u + (1 - u^{2}) \cdot 2 = 0 : u = - \frac{1 + 17}{4}, u = \frac{17 - 1}{4}

- u + (1 - u^{2}) \cdot 2 = 0

Desarrollar

- u + (1 - u^{2}) \cdot 2 : - u + 2 - 2 u^{2}

- u + (1 - u^{2}) \cdot 2

= - u + 2 (1 - u^{2})

Expandir

2 (1 - u^{2}) : 2 - 2 u^{2}

2 (1 - u^{2})

Poner los parentesis utilizando:

a (b - c) = ab - a c

a = 2, b = 1, c = u^{2}

= 2 \cdot 1 - 2 u^{2}

Multiplicar los numeros:

2 \cdot 1 = 2

= 2 - 2 u^{2}

= - u + 2 - 2 u^{2}

- u + 2 - 2 u^{2} = 0

Escribir en la forma binómica

a x^{2} + b x + c = 0

- 2 u^{2} - u + 2 = 0

Resolver con la fórmula general para ecuaciones de segundo grado:

- 2 u^{2} - u + 2 = 0

Formula general para ecuaciones de segundo grado:

Para

a = - 2, b = - 1, c = 2

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

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

(- 1)^{2} - 4 (- 2) \cdot 2 = 17

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

Aplicar la regla

- (- a) = a

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

(- 1)^{2} = 1

(- 1)^{2}

Aplicar las leyes de los exponentes:

(- a)^{n} = a^{n},

n

es par

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

= 1^{2}

Aplicar la regla

1^{a} = 1

= 1

4 \cdot 2 \cdot 2 = 16

4 \cdot 2 \cdot 2

Multiplicar los numeros:

4 \cdot 2 \cdot 2 = 16

= 16

= 1 + 16

Sumar:

1 + 16 = 17

= 17

u_{1, 2} = \frac{- ( - 1 ) \pm 17}{2 ( - 2 )}

Separar las soluciones

u_{1} = \frac{- ( - 1 ) + 17}{2 ( - 2 )}, u_{2} = \frac{- ( - 1 ) - 17}{2 ( - 2 )}

u = \frac{- ( - 1 ) + 17}{2 ( - 2 )} : - \frac{1 + 17}{4}

\frac{- ( - 1 ) + 17}{2 ( - 2 )}

Quitar los parentesis:

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

= \frac{1 + 17}{- 2 \cdot 2}

Multiplicar los numeros:

2 \cdot 2 = 4

= \frac{1 + 17}{- 4}

Aplicar las propiedades de las fracciones:

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

= - \frac{1 + 17}{4}

u = \frac{- ( - 1 ) - 17}{2 ( - 2 )} : \frac{17 - 1}{4}

\frac{- ( - 1 ) - 17}{2 ( - 2 )}

Quitar los parentesis:

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

= \frac{1 - 17}{- 2 \cdot 2}

Multiplicar los numeros:

2 \cdot 2 = 4

= \frac{1 - 17}{- 4}

Aplicar las propiedades de las fracciones:

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

1 - 17 = - (17 - 1)

= \frac{17 - 1}{4}

Las soluciones a la ecuación de segundo grado son:

u = - \frac{1 + 17}{4}, u = \frac{17 - 1}{4}

Sustituir en la ecuación

u = sin (θ)

sin (θ) = - \frac{1 + 17}{4}, sin (θ) = \frac{17 - 1}{4}

sin (θ) = - \frac{1 + 17}{4}, sin (θ) = \frac{17 - 1}{4}

sin (θ) = - \frac{1 + 17}{4} :

Sin solución

sin (θ) = - \frac{1 + 17}{4}

- 1 \leq sin (x) \leq 1

Sin soluci \overset{o}{ˊ} n

sin (θ) = \frac{17 - 1}{4} : θ = arcsin (\frac{17 - 1}{4}) + 2 πn, θ = π - arcsin (\frac{17 - 1}{4}) + 2 πn

sin (θ) = \frac{17 - 1}{4}

Aplicar propiedades trigonométricas inversas

sin (θ) = \frac{17 - 1}{4}

Soluciones generales para

sin (θ) = \frac{17 - 1}{4}

sin (x) = a \Rightarrow x = arcsin (a) + 2 πn, x = π - arcsin (a) + 2 πn

θ = arcsin (\frac{17 - 1}{4}) + 2 πn, θ = π - arcsin (\frac{17 - 1}{4}) + 2 πn

θ = arcsin (\frac{17 - 1}{4}) + 2 πn, θ = π - arcsin (\frac{17 - 1}{4}) + 2 πn

Combinar toda las soluciones

θ = arcsin (\frac{17 - 1}{4}) + 2 πn, θ = π - arcsin (\frac{17 - 1}{4}) + 2 πn

Combinar toda las soluciones

θ = 2 πn, θ = π + 2 πn, θ = arcsin (\frac{17 - 1}{4}) + 2 πn, θ = π - arcsin (\frac{17 - 1}{4}) + 2 πn

Mostrar soluciones en forma decimal

θ = 2 πn, θ = π + 2 πn, θ = 0.89590 \dots + 2 πn, θ = π - 0.89590 \dots + 2 πn

Ejemplos populares

sin(θ)-sqrt(3)cos(θ)=1

sin (θ) - 3 cos (θ) = 1

cos(a)= 1/2

cos (a) = \frac{1}{2}

cos^2(θ)= 3/4

cos^{2} (θ) = \frac{3}{4}

tan(θ)= 3/8

tan (θ) = \frac{3}{8}

9cos(x)+5=-cos(x)

9 cos (x) + 5 = - cos (x)