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2cos^3(3x)-cos(3x)<0

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Solução

2cos3(3x)−cos(3x)<0

Solução

12π​+32π​n<x<6π​+32π​nor4π​+32π​n<x<125π​+32π​nor2π​+32π​n<x<127π​+32π​n
+2
Notação de intervalo
(12π​+32π​n,6π​+32π​n)∪(4π​+32π​n,125π​+32π​n)∪(2π​+32π​n,127π​+32π​n)
Decimal
0.26179…+32π​n<x<0.52359…+32π​nor0.78539…+32π​n<x<1.30899…+32π​nor1.57079…+32π​n<x<1.83259…+32π​n
Passos da solução
2cos3(3x)−cos(3x)<0
Sea: u=cos(3x)2u3−u<0
2u3−u<0:u<−22​​or0<u<22​​
2u3−u<0
Fatorar 2u3−u:u(2​u+1)(2​u−1)
2u3−u
Fatorar o termo comum u:u(2u2−1)
2u3−u
Aplicar as propriedades dos expoentes: ab+c=abacu3=u2u=2u2u−u
Fatorar o termo comum u=u(2u2−1)
=u(2u2−1)
Fatorar 2u2−1:(2​u+1)(2​u−1)
2u2−1
Reescrever 2u2−1 como (2​u)2−12
2u2−1
Aplicar as propriedades dos radicais: a=(a​)22=(2​)2=(2​)2u2−1
Reescrever 1 como 12=(2​)2u2−12
Aplicar as propriedades dos expoentes: ambm=(ab)m(2​)2u2=(2​u)2=(2​u)2−12
=(2​u)2−12
Aplicar a regra da diferença de quadrados: x2−y2=(x+y)(x−y)(2​u)2−12=(2​u+1)(2​u−1)=(2​u+1)(2​u−1)
=u(2​u+1)(2​u−1)
u(2​u+1)(2​u−1)<0
Identifique os intervalos
Encontre os sinais dos fatores de u(2​u+1)(2​u−1)
Encontre os sinais de u
u=0
u<0
u>0
Encontre os sinais de 2​u+1
2​u+1=0:u=−22​​
2​u+1=0
Mova 1para o lado direito
2​u+1=0
Subtrair 1 de ambos os lados2​u+1−1=0−1
Simplificar2​u=−1
2​u=−1
Dividir ambos os lados por 2​
2​u=−1
Dividir ambos os lados por 2​2​2​u​=2​−1​
Simplificar
2​2​u​=2​−1​
Simplificar 2​2​u​:u
2​2​u​
Eliminar o fator comum: 2​=u
Simplificar 2​−1​:−22​​
2​−1​
Aplicar as propriedades das frações: b−a​=−ba​=−2​1​
Racionalizar −2​1​:−22​​
−2​1​
Multiplicar pelo conjugado 2​2​​=−2​2​1⋅2​​
1⋅2​=2​
2​2​=2
2​2​
Aplicar as propriedades dos radicais: a​a​=a2​2​=2=2
=−22​​
=−22​​
u=−22​​
u=−22​​
u=−22​​
2​u+1<0:u<−22​​
2​u+1<0
Mova 1para o lado direito
2​u+1<0
Subtrair 1 de ambos os lados2​u+1−1<0−1
Simplificar2​u<−1
2​u<−1
Dividir ambos os lados por 2​
2​u<−1
Dividir ambos os lados por 2​2​2​u​<2​−1​
Simplificar
2​2​u​<2​−1​
Simplificar 2​2​u​:u
2​2​u​
Eliminar o fator comum: 2​=u
Simplificar 2​−1​:−22​​
2​−1​
Aplicar as propriedades das frações: b−a​=−ba​=−2​1​
Racionalizar −2​1​:−22​​
−2​1​
Multiplicar pelo conjugado 2​2​​=−2​2​1⋅2​​
1⋅2​=2​
2​2​=2
2​2​
Aplicar as propriedades dos radicais: a​a​=a2​2​=2=2
=−22​​
=−22​​
u<−22​​
u<−22​​
u<−22​​
2​u+1>0:u>−22​​
2​u+1>0
Mova 1para o lado direito
2​u+1>0
Subtrair 1 de ambos os lados2​u+1−1>0−1
Simplificar2​u>−1
2​u>−1
Dividir ambos os lados por 2​
2​u>−1
Dividir ambos os lados por 2​2​2​u​>2​−1​
Simplificar
2​2​u​>2​−1​
Simplificar 2​2​u​:u
2​2​u​
Eliminar o fator comum: 2​=u
Simplificar 2​−1​:−22​​
2​−1​
Aplicar as propriedades das frações: b−a​=−ba​=−2​1​
Racionalizar −2​1​:−22​​
−2​1​
Multiplicar pelo conjugado 2​2​​=−2​2​1⋅2​​
1⋅2​=2​
2​2​=2
2​2​
Aplicar as propriedades dos radicais: a​a​=a2​2​=2=2
=−22​​
=−22​​
u>−22​​
u>−22​​
u>−22​​
Encontre os sinais de 2​u−1
2​u−1=0:u=22​​
2​u−1=0
Mova 1para o lado direito
2​u−1=0
Adicionar 1 a ambos os lados2​u−1+1=0+1
Simplificar2​u=1
2​u=1
Dividir ambos os lados por 2​
2​u=1
Dividir ambos os lados por 2​2​2​u​=2​1​
Simplificar
2​2​u​=2​1​
Simplificar 2​2​u​:u
2​2​u​
Eliminar o fator comum: 2​=u
Simplificar 2​1​:22​​
2​1​
Multiplicar pelo conjugado 2​2​​=2​2​1⋅2​​
1⋅2​=2​
2​2​=2
2​2​
Aplicar as propriedades dos radicais: a​a​=a2​2​=2=2
=22​​
u=22​​
u=22​​
u=22​​
2​u−1<0:u<22​​
2​u−1<0
Mova 1para o lado direito
2​u−1<0
Adicionar 1 a ambos os lados2​u−1+1<0+1
Simplificar2​u<1
2​u<1
Dividir ambos os lados por 2​
2​u<1
Dividir ambos os lados por 2​2​2​u​<2​1​
Simplificar
2​2​u​<2​1​
Simplificar 2​2​u​:u
2​2​u​
Eliminar o fator comum: 2​=u
Simplificar 2​1​:22​​
2​1​
Multiplicar pelo conjugado 2​2​​=2​2​1⋅2​​
1⋅2​=2​
2​2​=2
2​2​
Aplicar as propriedades dos radicais: a​a​=a2​2​=2=2
=22​​
u<22​​
u<22​​
u<22​​
2​u−1>0:u>22​​
2​u−1>0
Mova 1para o lado direito
2​u−1>0
Adicionar 1 a ambos os lados2​u−1+1>0+1
Simplificar2​u>1
2​u>1
Dividir ambos os lados por 2​
2​u>1
Dividir ambos os lados por 2​2​2​u​>2​1​
Simplificar
2​2​u​>2​1​
Simplificar 2​2​u​:u
2​2​u​
Eliminar o fator comum: 2​=u
Simplificar 2​1​:22​​
2​1​
Multiplicar pelo conjugado 2​2​​=2​2​1⋅2​​
1⋅2​=2​
2​2​=2
2​2​
Aplicar as propriedades dos radicais: a​a​=a2​2​=2=2
=22​​
u>22​​
u>22​​
u>22​​
Resumir em uma tabela:u2​u+12​u−1u(2​u+1)(2​u−1)​u<−22​​−−−−​u=−22​​−0−0​−22​​<u<0−+−+​u=00+−0​0<u<22​​++−−​u=22​​++00​u>22​​++++​​
Identifique os intervalos que satisfaçam à condição necessária: <0u<−22​​or0<u<22​​
u<−22​​or0<u<22​​
u<−22​​or0<u<22​​
Substituir na equação u=cos(3x)cos(3x)<−22​​or0<cos(3x)<22​​
cos(3x)<−22​​:4π​+32π​n<x<125π​+32π​n
cos(3x)<−22​​
Para cos(x)<a, se −1<a≤1 então arccos(a)+2πn<x<2π−arccos(a)+2πnarccos(−22​​)+2πn<3x<2π−arccos(−22​​)+2πn
Se a<u<bentão a<uandu<barccos(−22​​)+2πn<3xand3x<2π−arccos(−22​​)+2πn
arccos(−22​​)+2πn<3x:x>4π​+32πn​
arccos(−22​​)+2πn<3x
Trocar lados3x>arccos(−22​​)+2πn
Simplificar arccos(−22​​)+2πn:43π​+2πn
arccos(−22​​)+2πn
Utilizar a seguinte identidade trivial:arccos(−22​​)=43π​x−1−23​​−22​​−21​021​22​​23​​1​arccos(x)π65π​43π​32π​2π​3π​4π​6π​0​arccos(x)180∘150∘135∘120∘90∘60∘45∘30∘0∘​​=43π​+2πn
3x>43π​+2πn
Dividir ambos os lados por 3
3x>43π​+2πn
Dividir ambos os lados por 333x​>343π​​+32πn​
Simplificar
33x​>343π​​+32πn​
Simplificar 33x​:x
33x​
Dividir: 33​=1=x
Simplificar 343π​​+32πn​:4π​+32πn​
343π​​+32πn​
343π​​=4π​
343π​​
Aplicar as propriedades das frações: acb​​=c⋅ab​=4⋅33π​
Multiplicar os números: 4⋅3=12=123π​
Eliminar o fator comum: 3=4π​
=4π​+32πn​
x>4π​+32πn​
x>4π​+32πn​
x>4π​+32πn​
3x<2π−arccos(−22​​)+2πn:x<125π​+32π​n
3x<2π−arccos(−22​​)+2πn
Simplificar 2π−arccos(−22​​)+2πn:2π−43π​+2πn
2π−arccos(−22​​)+2πn
Utilizar a seguinte identidade trivial:arccos(−22​​)=43π​x−1−23​​−22​​−21​021​22​​23​​1​arccos(x)π65π​43π​32π​2π​3π​4π​6π​0​arccos(x)180∘150∘135∘120∘90∘60∘45∘30∘0∘​​=2π−43π​+2πn
3x<2π−43π​+2πn
Dividir ambos os lados por 3
3x<2π−43π​+2πn
Dividir ambos os lados por 333x​<32π​−343π​​+32πn​
Simplificar
33x​<32π​−343π​​+32πn​
Simplificar 33x​:x
33x​
Dividir: 33​=1=x
Simplificar 32π​−343π​​+32πn​:32π​−4π​+32πn​
32π​−343π​​+32πn​
343π​​=4π​
343π​​
Aplicar as propriedades das frações: acb​​=c⋅ab​=4⋅33π​
Multiplicar os números: 4⋅3=12=123π​
Eliminar o fator comum: 3=4π​
=32π​−4π​+32πn​
x<32π​−4π​+32πn​
x<32π​−4π​+32πn​
Simplificar 32π​−4π​:125π​
32π​−4π​
Mínimo múltiplo comum de 3,4:12
3,4
Mínimo múltiplo comum (MMC)
Decomposição em fatores primos de 3:3
3
3 é um número primo, portanto é possível fatorá-lo=3
Decomposição em fatores primos de 4:2⋅2
4
4dividida por 24=2⋅2=2⋅2
Multiplique cada fator o maior número de vezes que ocorre ou em 3 ou em 4=3⋅2⋅2
Multiplicar os números: 3⋅2⋅2=12=12
Reescrever as frações baseando-se no mínimo múltiplo comum
Multiplicar cada numerador pelo mesmo valor necessário para multiplicar seu denominador correspondente para convertê-lo no mínimo múltiplo comum
Para 32π​:multiplique o numerador e o denominador por 432π​=3⋅42π4​=128π​
Para 4π​:multiplique o numerador e o denominador por 34π​=4⋅3π3​=12π3​
=128π​−12π3​
Já que os denominadores são iguais, combinar as frações: ca​±cb​=ca±b​=128π−π3​
Somar elementos similares: 8π−3π=5π=125π​
x<125π​+32π​n
x<125π​+32π​n
Combinar os intervalosx>4π​+32πn​andx<125π​+32π​n
Junte intervalos que se sobrepoem4π​+32π​n<x<125π​+32π​n
0<cos(3x)<22​​:12π​+32π​n<x<6π​+32π​nor2π​+32π​n<x<127π​+32π​n
0<cos(3x)<22​​
Se a<u<bentão a<uandu<b0<cos(3x)andcos(3x)<22​​
0<cos(3x):−6π​+32π​n<x<6π​+32π​n
0<cos(3x)
Trocar ladoscos(3x)>0
Para cos(x)>a, se −1≤a<1 então −arccos(a)+2πn<x<arccos(a)+2πn−arccos(0)+2πn<3x<arccos(0)+2πn
Se a<u<bentão a<uandu<b−arccos(0)+2πn<3xand3x<arccos(0)+2πn
−arccos(0)+2πn<3x:x>−6π​+32πn​
−arccos(0)+2πn<3x
Trocar lados3x>−arccos(0)+2πn
Simplificar −arccos(0)+2πn:−2π​+2πn
−arccos(0)+2πn
Utilizar a seguinte identidade trivial:arccos(0)=2π​x−1−23​​−22​​−21​021​22​​23​​1​arccos(x)π65π​43π​32π​2π​3π​4π​6π​0​arccos(x)180∘150∘135∘120∘90∘60∘45∘30∘0∘​​=−2π​+2πn
3x>−2π​+2πn
Dividir ambos os lados por 3
3x>−2π​+2πn
Dividir ambos os lados por 333x​>−32π​​+32πn​
Simplificar
33x​>−32π​​+32πn​
Simplificar 33x​:x
33x​
Dividir: 33​=1=x
Simplificar −32π​​+32πn​:−6π​+32πn​
−32π​​+32πn​
32π​​=6π​
32π​​
Aplicar as propriedades das frações: acb​​=c⋅ab​=2⋅3π​
Multiplicar os números: 2⋅3=6=6π​
=−6π​+32πn​
x>−6π​+32πn​
x>−6π​+32πn​
x>−6π​+32πn​
3x<arccos(0)+2πn:x<6π​+32πn​
3x<arccos(0)+2πn
Simplificar arccos(0)+2πn:2π​+2πn
arccos(0)+2πn
Utilizar a seguinte identidade trivial:arccos(0)=2π​x−1−23​​−22​​−21​021​22​​23​​1​arccos(x)π65π​43π​32π​2π​3π​4π​6π​0​arccos(x)180∘150∘135∘120∘90∘60∘45∘30∘0∘​​=2π​+2πn
3x<2π​+2πn
Dividir ambos os lados por 3
3x<2π​+2πn
Dividir ambos os lados por 333x​<32π​​+32πn​
Simplificar
33x​<32π​​+32πn​
Simplificar 33x​:x
33x​
Dividir: 33​=1=x
Simplificar 32π​​+32πn​:6π​+32πn​
32π​​+32πn​
32π​​=6π​
32π​​
Aplicar as propriedades das frações: acb​​=c⋅ab​=2⋅3π​
Multiplicar os números: 2⋅3=6=6π​
=6π​+32πn​
x<6π​+32πn​
x<6π​+32πn​
x<6π​+32πn​
Combinar os intervalosx>−6π​+32πn​andx<6π​+32πn​
Junte intervalos que se sobrepoem−6π​+32π​n<x<6π​+32π​n
cos(3x)<22​​:12π​+32π​n<x<127π​+32π​n
cos(3x)<22​​
Para cos(x)<a, se −1<a≤1 então arccos(a)+2πn<x<2π−arccos(a)+2πnarccos(22​​)+2πn<3x<2π−arccos(22​​)+2πn
Se a<u<bentão a<uandu<barccos(22​​)+2πn<3xand3x<2π−arccos(22​​)+2πn
arccos(22​​)+2πn<3x:x>12π​+32πn​
arccos(22​​)+2πn<3x
Trocar lados3x>arccos(22​​)+2πn
Simplificar arccos(22​​)+2πn:4π​+2πn
arccos(22​​)+2πn
Utilizar a seguinte identidade trivial:arccos(22​​)=4π​x−1−23​​−22​​−21​021​22​​23​​1​arccos(x)π65π​43π​32π​2π​3π​4π​6π​0​arccos(x)180∘150∘135∘120∘90∘60∘45∘30∘0∘​​=4π​+2πn
3x>4π​+2πn
Dividir ambos os lados por 3
3x>4π​+2πn
Dividir ambos os lados por 333x​>34π​​+32πn​
Simplificar
33x​>34π​​+32πn​
Simplificar 33x​:x
33x​
Dividir: 33​=1=x
Simplificar 34π​​+32πn​:12π​+32πn​
34π​​+32πn​
34π​​=12π​
34π​​
Aplicar as propriedades das frações: acb​​=c⋅ab​=4⋅3π​
Multiplicar os números: 4⋅3=12=12π​
=12π​+32πn​
x>12π​+32πn​
x>12π​+32πn​
x>12π​+32πn​
3x<2π−arccos(22​​)+2πn:x<127π​+32π​n
3x<2π−arccos(22​​)+2πn
Simplificar 2π−arccos(22​​)+2πn:2π−4π​+2πn
2π−arccos(22​​)+2πn
Utilizar a seguinte identidade trivial:arccos(22​​)=4π​x−1−23​​−22​​−21​021​22​​23​​1​arccos(x)π65π​43π​32π​2π​3π​4π​6π​0​arccos(x)180∘150∘135∘120∘90∘60∘45∘30∘0∘​​=2π−4π​+2πn
3x<2π−4π​+2πn
Dividir ambos os lados por 3
3x<2π−4π​+2πn
Dividir ambos os lados por 333x​<32π​−34π​​+32πn​
Simplificar
33x​<32π​−34π​​+32πn​
Simplificar 33x​:x
33x​
Dividir: 33​=1=x
Simplificar 32π​−34π​​+32πn​:32π​−12π​+32πn​
32π​−34π​​+32πn​
34π​​=12π​
34π​​
Aplicar as propriedades das frações: acb​​=c⋅ab​=4⋅3π​
Multiplicar os números: 4⋅3=12=12π​
=32π​−12π​+32πn​
x<32π​−12π​+32πn​
x<32π​−12π​+32πn​
Simplificar 32π​−12π​:127π​
32π​−12π​
Mínimo múltiplo comum de 3,12:12
3,12
Mínimo múltiplo comum (MMC)
Decomposição em fatores primos de 3:3
3
3 é um número primo, portanto é possível fatorá-lo=3
Decomposição em fatores primos de 12:2⋅2⋅3
12
12dividida por 212=6⋅2=2⋅6
6dividida por 26=3⋅2=2⋅2⋅3
2,3 são números primos, portanto, não é possível fatorá-los mais=2⋅2⋅3
Multiplique cada fator o maior número de vezes que ocorre ou em 3 ou em 12=3⋅2⋅2
Multiplicar os números: 3⋅2⋅2=12=12
Reescrever as frações baseando-se no mínimo múltiplo comum
Multiplicar cada numerador pelo mesmo valor necessário para multiplicar seu denominador correspondente para convertê-lo no mínimo múltiplo comum
Para 32π​:multiplique o numerador e o denominador por 432π​=3⋅42π4​=128π​
=128π​−12π​
Já que os denominadores são iguais, combinar as frações: ca​±cb​=ca±b​=128π−π​
Somar elementos similares: 8π−π=7π=127π​
x<127π​+32π​n
x<127π​+32π​n
Combinar os intervalosx>12π​+32πn​andx<127π​+32π​n
Junte intervalos que se sobrepoem12π​+32π​n<x<127π​+32π​n
Combinar os intervalos−6π​+32π​n<x<6π​+32π​nand12π​+32π​n<x<127π​+32π​n
Junte intervalos que se sobrepoem12π​+32π​n<x<6π​+32π​nor2π​+32π​n<x<127π​+32π​n
Combinar os intervalos4π​+32π​n<x<125π​+32π​nor(12π​+32π​n<x<6π​+32π​nor2π​+32π​n<x<127π​+32π​n)
Junte intervalos que se sobrepoem12π​+32π​n<x<6π​+32π​nor4π​+32π​n<x<125π​+32π​nor2π​+32π​n<x<127π​+32π​n

Exemplos populares

0<= sin(pix)0≤sin(πx)2cos^2(x)+sin(x)>22cos2(x)+sin(x)>20.5<= sin(30t)0.5≤sin(30t)sin(x)-sqrt(3)cos(x)>sqrt(2)sin(x)−3​cos(x)>2​cos(x)<1+sin(x)cos(x)<1+sin(x)
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