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tan^4(x)-4tan^2(x)+3=0

Solución

tan^{4} (x) - 4 tan^{2} (x) + 3 = 0

Solución

x = \frac{π}{3} + πn, x = \frac{2 π}{3} + πn, x = \frac{π}{4} + πn, x = \frac{3 π}{4} + πn

Grados

x = 6 0^{\circ} + 18 0^{\circ} n, x = 12 0^{\circ} + 18 0^{\circ} n, x = 4 5^{\circ} + 18 0^{\circ} n, x = 13 5^{\circ} + 18 0^{\circ} n

Pasos de solución

tan^{4} (x) - 4 tan^{2} (x) + 3 = 0

Usando el método de sustitución

tan^{4} (x) - 4 tan^{2} (x) + 3 = 0

Sea:

tan (x) = u

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

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

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

Re-escribir la ecuación con

v = u^{2}

v^{2} = u^{4}

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

Resolver

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

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

Resolver con la fórmula general para ecuaciones de segundo grado:

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

Formula general para ecuaciones de segundo grado:

Para

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

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

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

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

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

Aplicar las leyes de los exponentes:

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

n

es par

(- 4)^{2} = 4^{2}

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

Multiplicar los numeros:

4 \cdot 1 \cdot 3 = 12

= 4^{2} - 12

4^{2} = 16

= 16 - 12

Restar:

16 - 12 = 4

= 4

Descomponer el número en factores primos:

4 = 2^{2}

= 2^{2}

Aplicar las leyes de los exponentes:

2^{2} = 2

= 2

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

Separar las soluciones

v_{1} = \frac{- ( - 4 ) + 2}{2 \cdot 1}, v_{2} = \frac{- ( - 4 ) - 2}{2 \cdot 1}

v = \frac{- ( - 4 ) + 2}{2 \cdot 1} : 3

\frac{- ( - 4 ) + 2}{2 \cdot 1}

Aplicar la regla

- (- a) = a

= \frac{4 + 2}{2 \cdot 1}

Sumar:

4 + 2 = 6

= \frac{6}{2 \cdot 1}

Multiplicar los numeros:

2 \cdot 1 = 2

= \frac{6}{2}

Dividir:

\frac{6}{2} = 3

= 3

v = \frac{- ( - 4 ) - 2}{2 \cdot 1} : 1

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

Aplicar la regla

- (- a) = a

= \frac{4 - 2}{2 \cdot 1}

Restar:

4 - 2 = 2

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

Multiplicar los numeros:

2 \cdot 1 = 2

= \frac{2}{2}

Aplicar la regla

\frac{a}{a} = 1

= 1

Las soluciones a la ecuación de segundo grado son:

v = 3, v = 1

v = 3, v = 1

Sustituir hacia atrás la

v = u^{2},

resolver para

u

Resolver

u^{2} = 3 : u = 3, u = - 3

u^{2} = 3

Para

x^{2} = f (a)

las soluciones son

x = f (a), - f (a)

u = 3, u = - 3

Resolver

u^{2} = 1 : u = 1, u = - 1

u^{2} = 1

Para

x^{2} = f (a)

las soluciones son

x = f (a), - f (a)

u = 1, u = - 1

1 = 1

1

Aplicar la regla

1 = 1

= 1

- 1 = - 1

- 1

Aplicar la regla

1 = 1

= - 1

u = 1, u = - 1

Las soluciones son

u = 3, u = - 3, u = 1, u = - 1

Sustituir en la ecuación

u = tan (x)

tan (x) = 3, tan (x) = - 3, tan (x) = 1, tan (x) = - 1

tan (x) = 3, tan (x) = - 3, tan (x) = 1, tan (x) = - 1

tan (x) = 3 : x = \frac{π}{3} + πn

tan (x) = 3

Soluciones generales para

tan (x) = 3

tan (x)

tabla de valores periódicos con

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} tan (x) 0 \frac{3}{3} 13 \pm \infty - 3 - 1 - \frac{3}{3}

x = \frac{π}{3} + πn

x = \frac{π}{3} + πn

tan (x) = - 3 : x = \frac{2 π}{3} + πn

tan (x) = - 3

Soluciones generales para

tan (x) = - 3

tan (x)

tabla de valores periódicos con

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} tan (x) 0 \frac{3}{3} 13 \pm \infty - 3 - 1 - \frac{3}{3}

x = \frac{2 π}{3} + πn

x = \frac{2 π}{3} + πn

tan (x) = 1 : x = \frac{π}{4} + πn

tan (x) = 1

Soluciones generales para

tan (x) = 1

tan (x)

tabla de valores periódicos con

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} tan (x) 0 \frac{3}{3} 13 \pm \infty - 3 - 1 - \frac{3}{3}

x = \frac{π}{4} + πn

x = \frac{π}{4} + πn

tan (x) = - 1 : x = \frac{3 π}{4} + πn

tan (x) = - 1

Soluciones generales para

tan (x) = - 1

tan (x)

tabla de valores periódicos con

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} tan (x) 0 \frac{3}{3} 13 \pm \infty - 3 - 1 - \frac{3}{3}

x = \frac{3 π}{4} + πn

x = \frac{3 π}{4} + πn

Combinar toda las soluciones

x = \frac{π}{3} + πn, x = \frac{2 π}{3} + πn, x = \frac{π}{4} + πn, x = \frac{3 π}{4} + πn

Ejemplos populares

sin(2x)= 21/25

sin (2 x) = \frac{21}{25}

cot^2(x)cos(x)=cot^2(x)

cot^{2} (x) cos (x) = cot^{2} (x)

4sin^2(θ)-8cos(θ)+1=0,0<= θ<2pi

4 sin^{2} (θ) - 8 cos (θ) + 1 = 0, 0 \leq θ < 2 π

4sin(A)+3=2sin(A)+4

4 sin (A) + 3 = 2 sin (A) + 4

0=-18cos(3x)

0 = - 18 cos (3 x)