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Popular Trigonometria >

3tan^4(θ)+1= 2/(tan^2(θ))

Solução

3 tan^{4} (θ) + 1 = \frac{2}{tan ^{2} ( θ )}

Solução

θ = 0.71287 \dots + πn, θ = - 0.71287 \dots + πn

Graus

θ = 40.84445 \dots^{\circ} + 18 0^{\circ} n, θ = - 40.84445 \dots^{\circ} + 18 0^{\circ} n

Passos da solução

3 tan^{4} (θ) + 1 = \frac{2}{tan ^{2} ( θ )}

Usando o método de substituição

3 tan^{4} (θ) + 1 = \frac{2}{tan ^{2} ( θ )}

Sea:

tan (θ) = u

3 u^{4} + 1 = \frac{2}{u ^{2}}

3 u^{4} + 1 = \frac{2}{u ^{2}} : u = 0.74741 \dots, u = - 0.74741 \dots

3 u^{4} + 1 = \frac{2}{u ^{2}}

Multiplicar ambos os lados por

u^{2}

3 u^{4} + 1 = \frac{2}{u ^{2}}

Multiplicar ambos os lados por

u^{2}

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

Simplificar

3 u^{4} u^{2} : 3 u^{6}

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

Aplicar as propriedades dos expoentes:

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

u^{4} u^{2} = u^{4 + 2}

= 3 u^{4 + 2}

Somar:

4 + 2 = 6

= 3 u^{6}

3 u^{6} + u^{2} = 2

3 u^{6} + u^{2} = 2

Resolver

3 u^{6} + u^{2} = 2 : u = 0.74741 \dots, u = - 0.74741 \dots

3 u^{6} + u^{2} = 2

Mova

2

para o lado esquerdo

3 u^{6} + u^{2} = 2

Subtrair

2

de ambos os lados

3 u^{6} + u^{2} - 2 = 2 - 2

Simplificar

3 u^{6} + u^{2} - 2 = 0

3 u^{6} + u^{2} - 2 = 0

Reescrever a equação com

v = u^{2}

v^{3} = u^{6}

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

Resolver

3 v^{3} + v - 2 = 0 : v \approx 0.74741 \dots

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

Encontrar uma solução para

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

utilizando o método de Newton-Raphson:

v \approx 0.74741 \dots

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

Definição de método de Newton-Raphson

f (v) = 3 v^{3} + v - 2

Encontrar

f^{^{'}} (v) : 9 v^{2} + 1

\frac{d}{d v} (3 v^{3} + v - 2)

Aplicar a regra da soma/diferença:

(f \pm g)^{'} = f^{'} \pm g^{'}

= \frac{d}{d v} (3 v^{3}) + \frac{d v}{d v} - \frac{d}{d v} (2)

\frac{d}{d v} (3 v^{3}) = 9 v^{2}

\frac{d}{d v} (3 v^{3})

Retirar a constante:

(a \cdot f)^{'} = a \cdot f^{'}

= 3 \frac{d}{d v} (v^{3})

Aplicar a regra da potência:

\frac{d}{d x} (x^{a}) = a \cdot x^{a - 1}

= 3 \cdot 3 v^{3 - 1}

Simplificar

= 9 v^{2}

\frac{d v}{d v} = 1

\frac{d v}{d v}

Aplicar a regra da derivação:

\frac{d v}{d v} = 1

= 1

\frac{d}{d v} (2) = 0

\frac{d}{d v} (2)

Derivada de uma constante:

\frac{d}{d x} (a) = 0

= 0

= 9 v^{2} + 1 - 0

Simplificar

= 9 v^{2} + 1

Seja

v_{0} = 2

Calcular

v_{n + 1}

até que

Δ v_{n + 1} < 0.000001

v_{1} = 1.35135 \dots : Δ v_{1} = 0.64864 \dots

f (v_{0}) = 3 \cdot 2^{3} + 2 - 2 = 24

f^{^{'}} (v_{0}) = 9 \cdot 2^{2} + 1 = 37

v_{1} = 1.35135 \dots

Δ v_{1} = ∣ 1.35135 \dots - 2 ∣ = 0.64864 \dots

Δ v_{1} = 0.64864 \dots

v_{2} = 0.96393 \dots : Δ v_{2} = 0.38741 \dots

f (v_{1}) = 3 \cdot 1.35135 \dots^{3} + 1.35135 \dots - 2 = 6.75466 \dots

f^{^{'}} (v_{1}) = 9 \cdot 1.35135 \dots^{2} + 1 = 17.43535 \dots

v_{2} = 0.96393 \dots

Δ v_{2} = ∣ 0.96393 \dots - 1.35135 \dots ∣ = 0.38741 \dots

Δ v_{2} = 0.38741 \dots

v_{3} = 0.78760 \dots : Δ v_{3} = 0.17633 \dots

f (v_{2}) = 3 \cdot 0.96393 \dots^{3} + 0.96393 \dots - 2 = 1.65095 \dots

f^{^{'}} (v_{2}) = 9 \cdot 0.96393 \dots^{2} + 1 = 9.36261 \dots

v_{3} = 0.78760 \dots

Δ v_{3} = ∣ 0.78760 \dots - 0.96393 \dots ∣ = 0.17633 \dots

Δ v_{3} = 0.17633 \dots

v_{4} = 0.74912 \dots : Δ v_{4} = 0.03847 \dots

f (v_{3}) = 3 \cdot 0.78760 \dots^{3} + 0.78760 \dots - 2 = 0.25330 \dots

f^{^{'}} (v_{3}) = 9 \cdot 0.78760 \dots^{2} + 1 = 6.58288 \dots

v_{4} = 0.74912 \dots

Δ v_{4} = ∣ 0.74912 \dots - 0.78760 \dots ∣ = 0.03847 \dots

Δ v_{4} = 0.03847 \dots

v_{5} = 0.74741 \dots : Δ v_{5} = 0.00170 \dots

f (v_{4}) = 3 \cdot 0.74912 \dots^{3} + 0.74912 \dots - 2 = 0.01032 \dots

f^{^{'}} (v_{4}) = 9 \cdot 0.74912 \dots^{2} + 1 = 6.05069 \dots

v_{5} = 0.74741 \dots

Δ v_{5} = ∣ 0.74741 \dots - 0.74912 \dots ∣ = 0.00170 \dots

Δ v_{5} = 0.00170 \dots

v_{6} = 0.74741 \dots : Δ v_{6} = 3.25433 E - 6

f (v_{5}) = 3 \cdot 0.74741 \dots^{3} + 0.74741 \dots - 2 = 0.00001 \dots

f^{^{'}} (v_{5}) = 9 \cdot 0.74741 \dots^{2} + 1 = 6.02770 \dots

v_{6} = 0.74741 \dots

Δ v_{6} = ∣ 0.74741 \dots - 0.74741 \dots ∣ = 3.25433 E - 6

Δ v_{6} = 3.25433 E - 6

v_{7} = 0.74741 \dots : Δ v_{7} = 1.1819 E - 11

f (v_{6}) = 3 \cdot 0.74741 \dots^{3} + 0.74741 \dots - 2 = 7.12408 E - 11

f^{^{'}} (v_{6}) = 9 \cdot 0.74741 \dots^{2} + 1 = 6.02766 \dots

v_{7} = 0.74741 \dots

Δ v_{7} = ∣ 0.74741 \dots - 0.74741 \dots ∣ = 1.1819 E - 11

Δ v_{7} = 1.1819 E - 11

v \approx 0.74741 \dots

Aplicar a divisão longa

Eq u a t i o n 0 : \frac{3 v ^{3} + v - 2}{v - 0.74741 \dots} = 3 v^{2} + 2.24224 \dots v + 2.67588 \dots

3 v^{2} + 2.24224 \dots v + 2.67588 \dots \approx 0

Encontrar uma solução para

3 v^{2} + 2.24224 \dots v + 2.67588 \dots = 0

utilizando o método de Newton-Raphson:

Sem solução para

v \in R

3 v^{2} + 2.24224 \dots v + 2.67588 \dots = 0

Definição de método de Newton-Raphson

f (v) = 3 v^{2} + 2.24224 \dots v + 2.67588 \dots

Encontrar

f^{^{'}} (v) : 6 v + 2.24224 \dots

\frac{d}{d v} (3 v^{2} + 2.24224 \dots v + 2.67588 \dots)

Aplicar a regra da soma/diferença:

(f \pm g)^{'} = f^{'} \pm g^{'}

= \frac{d}{d v} (3 v^{2}) + \frac{d}{d v} (2.24224 \dots v) + \frac{d}{d v} (2.67588 \dots)

\frac{d}{d v} (3 v^{2}) = 6 v

\frac{d}{d v} (3 v^{2})

Retirar a constante:

(a \cdot f)^{'} = a \cdot f^{'}

= 3 \frac{d}{d v} (v^{2})

Aplicar a regra da potência:

\frac{d}{d x} (x^{a}) = a \cdot x^{a - 1}

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

Simplificar

= 6 v

\frac{d}{d v} (2.24224 \dots v) = 2.24224 \dots

\frac{d}{d v} (2.24224 \dots v)

Retirar a constante:

(a \cdot f)^{'} = a \cdot f^{'}

= 2.24224 \dots \frac{d v}{d v}

Aplicar a regra da derivação:

\frac{d v}{d v} = 1

= 2.24224 \dots \cdot 1

Simplificar

= 2.24224 \dots

\frac{d}{d v} (2.67588 \dots) = 0

\frac{d}{d v} (2.67588 \dots)

Derivada de uma constante:

\frac{d}{d x} (a) = 0

= 0

= 6 v + 2.24224 \dots + 0

Simplificar

= 6 v + 2.24224 \dots

Seja

v_{0} = - 1

Calcular

v_{n + 1}

até que

Δ v_{n + 1} < 0.000001

v_{1} = - 0.08625 \dots : Δ v_{1} = 0.91374 \dots

f (v_{0}) = 3 (- 1)^{2} + 2.24224 \dots (- 1) + 2.67588 \dots = 3.43364 \dots

f^{^{'}} (v_{0}) = 6 (- 1) + 2.24224 \dots = - 3.75775 \dots

v_{1} = - 0.08625 \dots

Δ v_{1} = ∣ - 0.08625 \dots - (- 1) ∣ = 0.91374 \dots

Δ v_{1} = 0.91374 \dots

v_{2} = - 1.53853 \dots : Δ v_{2} = 1.45228 \dots

f (v_{1}) = 3 (- 0.08625 \dots)^{2} + 2.24224 \dots (- 0.08625 \dots) + 2.67588 \dots = 2.50480 \dots

f^{^{'}} (v_{1}) = 6 (- 0.08625 \dots) + 2.24224 \dots = 1.72473 \dots

v_{2} = - 1.53853 \dots

Δ v_{2} = ∣ - 1.53853 \dots - (- 0.08625 \dots) ∣ = 1.45228 \dots

Δ v_{2} = 1.45228 \dots

v_{3} = - 0.63319 \dots : Δ v_{3} = 0.90533 \dots

f (v_{2}) = 3 (- 1.53853 \dots)^{2} + 2.24224 \dots (- 1.53853 \dots) + 2.67588 \dots = 6.32739 \dots

f^{^{'}} (v_{2}) = 6 (- 1.53853 \dots) + 2.24224 \dots = - 6.98896 \dots

v_{3} = - 0.63319 \dots

Δ v_{3} = ∣ - 0.63319 \dots - (- 1.53853 \dots) ∣ = 0.90533 \dots

Δ v_{3} = 0.90533 \dots

v_{4} = 0.94614 \dots : Δ v_{4} = 1.57933 \dots

f (v_{3}) = 3 (- 0.63319 \dots)^{2} + 2.24224 \dots (- 0.63319 \dots) + 2.67588 \dots = 2.45891 \dots

f^{^{'}} (v_{3}) = 6 (- 0.63319 \dots) + 2.24224 \dots = - 1.55693 \dots

v_{4} = 0.94614 \dots

Δ v_{4} = ∣ 0.94614 \dots - (- 0.63319 \dots) ∣ = 1.57933 \dots

Δ v_{4} = 1.57933 \dots

v_{5} = 0.00121 \dots : Δ v_{5} = 0.94492 \dots

f (v_{4}) = 3 \cdot 0.94614 \dots^{2} + 2.24224 \dots \cdot 0.94614 \dots + 2.67588 \dots = 7.48291 \dots

f^{^{'}} (v_{4}) = 6 \cdot 0.94614 \dots + 2.24224 \dots = 7.91909 \dots

v_{5} = 0.00121 \dots

Δ v_{5} = ∣ 0.00121 \dots - 0.94614 \dots ∣ = 0.94492 \dots

Δ v_{5} = 0.94492 \dots

v_{6} = - 1.18951 \dots : Δ v_{6} = 1.19073 \dots

f (v_{5}) = 3 \cdot 0.00121 \dots^{2} + 2.24224 \dots \cdot 0.00121 \dots + 2.67588 \dots = 2.67862 \dots

f^{^{'}} (v_{5}) = 6 \cdot 0.00121 \dots + 2.24224 \dots = 2.24956 \dots

v_{6} = - 1.18951 \dots

Δ v_{6} = ∣ - 1.18951 \dots - 0.00121 \dots ∣ = 1.19073 \dots

Δ v_{6} = 1.19073 \dots

v_{7} = - 0.32052 \dots : Δ v_{7} = 0.86898 \dots

f (v_{6}) = 3 (- 1.18951 \dots)^{2} + 2.24224 \dots (- 1.18951 \dots) + 2.67588 \dots = 4.25353 \dots

f^{^{'}} (v_{6}) = 6 (- 1.18951 \dots) + 2.24224 \dots = - 4.89483 \dots

v_{7} = - 0.32052 \dots

Δ v_{7} = ∣ - 0.32052 \dots - (- 1.18951 \dots) ∣ = 0.86898 \dots

Δ v_{7} = 0.86898 \dots

v_{8} = - 7.42043 \dots : Δ v_{8} = 7.09990 \dots

f (v_{7}) = 3 (- 0.32052 \dots)^{2} + 2.24224 \dots (- 0.32052 \dots) + 2.67588 \dots = 2.26540 \dots

f^{^{'}} (v_{7}) = 6 (- 0.32052 \dots) + 2.24224 \dots = 0.31907 \dots

v_{8} = - 7.42043 \dots

Δ v_{8} = ∣ - 7.42043 \dots - (- 0.32052 \dots) ∣ = 7.09990 \dots

Δ v_{8} = 7.09990 \dots

Não se pode encontrar solução

A solução é

v \approx 0.74741 \dots

v \approx 0.74741 \dots

Substitua

v = u^{2},

solucione para

u

Resolver

u^{2} = 0.74741 \dots : u = 0.74741 \dots, u = - 0.74741 \dots

u^{2} = 0.74741 \dots

Para

x^{2} = f (a)

as soluções são

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

u = 0.74741 \dots, u = - 0.74741 \dots

As soluções são

u = 0.74741 \dots, u = - 0.74741 \dots

u = 0.74741 \dots, u = - 0.74741 \dots

Verifique soluções

Encontrar os pontos não definidos (singularidades):

u = 0

Tomar o(s) denominador(es) de

\frac{2}{u ^{2}}

e comparar com zero

Resolver

u^{2} = 0 : u = 0

u^{2} = 0

Aplicar a regra

x^{n} = 0 \Rightarrow x = 0

u = 0

Os seguintes pontos são indefinidos

u = 0

Combinar os pontos indefinidos com as soluções:

u = 0.74741 \dots, u = - 0.74741 \dots

Substituir na equação

u = tan (θ)

tan (θ) = 0.74741 \dots, tan (θ) = - 0.74741 \dots

tan (θ) = 0.74741 \dots, tan (θ) = - 0.74741 \dots

tan (θ) = 0.74741 \dots : θ = arctan (0.74741 \dots) + πn

tan (θ) = 0.74741 \dots

Aplique as propriedades trigonométricas inversas

tan (θ) = 0.74741 \dots

Soluções gerais para

tan (θ) = 0.74741 \dots

tan (x) = a \Rightarrow x = arctan (a) + πn

θ = arctan (0.74741 \dots) + πn

θ = arctan (0.74741 \dots) + πn

tan (θ) = - 0.74741 \dots : θ = arctan (- 0.74741 \dots) + πn

tan (θ) = - 0.74741 \dots

Aplique as propriedades trigonométricas inversas

tan (θ) = - 0.74741 \dots

Soluções gerais para

tan (θ) = - 0.74741 \dots

tan (x) = - a \Rightarrow x = arctan (- a) + πn

θ = arctan (- 0.74741 \dots) + πn

θ = arctan (- 0.74741 \dots) + πn

Combinar toda as soluções

θ = arctan (0.74741 \dots) + πn, θ = arctan (- 0.74741 \dots) + πn

Mostrar soluções na forma decimal

θ = 0.71287 \dots + πn, θ = - 0.71287 \dots + πn

Gráfico

Exemplos populares

tan(θ/2+pi/4)=1,0<= θ<= 2pi

tan (\frac{θ}{2} + \frac{π}{4}) = 1, 0 \leq θ \leq 2 π

sin(x+pi/6)+sin(x-pi/6)=(sqrt(3))/2

sin (x + \frac{π}{6}) + sin (x - \frac{π}{6}) = \frac{3}{2}

solvefor c,s=(sin^2(c))/2

so l v e f or c, s = \frac{sin ^{2} ( c )}{2}

3sin^2(θ)+4cos^2(θ)=4

3 sin^{2} (θ) + 4 cos^{2} (θ) = 4

sin(3x)+1=cos(3x)

sin (3 x) + 1 = cos (3 x)