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arccos(2x)+arccos(x)= pi/3

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Soluzione

arccos(2x)+arccos(x)=3π​

Soluzione

x=21​
Fasi della soluzione
arccos(2x)+arccos(x)=3π​
Riscrivere utilizzando identità trigonometriche
arccos(2x)+arccos(x)
Usa la formula della somma al prodotto: arccos(s)+arccos(t)=arccos(st−(1−s2)(1−t2)​)=arccos(2xx−(1−(2x)2)(1−x2)​)
arccos(2xx−(1−(2x)2)(1−x2)​)=3π​
Applica le proprietà inverse delle funzioni trigonometriche
arccos(2xx−(1−(2x)2)(1−x2)​)=3π​
arccos(x)=a⇒x=cos(a)2xx−(1−(2x)2)(1−x2)​=cos(3π​)
cos(3π​)=21​
cos(3π​)
Usare la seguente identità triviale:cos(3π​)=21​
cos(3π​)
cos(x) periodicità tabella con 2πn cicli:
x06π​4π​3π​2π​32π​43π​65π​​cos(x)123​​22​​21​0−21​−22​​−23​​​xπ67π​45π​34π​23π​35π​47π​611π​​cos(x)−1−23​​−22​​−21​021​22​​23​​​​
=21​
=21​
2xx−(1−(2x)2)(1−x2)​=21​
2xx−(1−(2x)2)(1−x2)​=21​
Risolvi 2xx−(1−(2x)2)(1−x2)​=21​:x=21​,x=−21​
2xx−(1−(2x)2)(1−x2)​=21​
Moltiplica entrambi i lati per 22xx⋅2−(1−(2x)2)(1−x2)​⋅2=21​⋅2
Semplificare4x2−2(1−(2x)2)(1−x2)​=1
Rimuovi radici quadrate
4x2−2(1−(2x)2)(1−x2)​=1
Sottrarre 4x2 da entrambi i lati4x2−2(1−(2x)2)(1−x2)​−4x2=1−4x2
Semplificare−2(1−(2x)2)(1−x2)​=1−4x2
Eleva entrambi i lati al quadrato:4−20x2+16x4=1−8x2+16x4
4x2−2(1−(2x)2)(1−x2)​=1
(−2(1−(2x)2)(1−x2)​)2=(1−4x2)2
Espandere (−2(1−(2x)2)(1−x2)​)2:4−20x2+16x4
(−2(1−(2x)2)(1−x2)​)2
Applica la regola degli esponenti: (−a)n=an,se n è pari(−2(1−(2x)2)(1−x2)​)2=(2(1−(2x)2)(1−x2)​)2=(2(1−(2x)2)(1−x2)​)2
Applica la regola degli esponenti: (a⋅b)n=anbn=22((1−(2x)2)(1−x2)​)2
((1−(2x)2)(1−x2)​)2:(1−(2x)2)(1−x2)
Applicare la regola della radice: a​=a21​=(((1−(2x)2)(1−x2))21​)2
Applica la regola degli esponenti: (ab)c=abc=((1−(2x)2)(1−x2))21​⋅2
21​⋅2=1
21​⋅2
Moltiplica le frazioni: a⋅cb​=ca⋅b​=21⋅2​
Cancella il fattore comune: 2=1
=(1−(2x)2)(1−x2)
=22(1−(2x)2)(1−x2)
22=4=4(1−(2x)2)(1−x2)
Espandere 4(1−(2x)2)(1−x2):4−20x2+16x4
4(1−(2x)2)(1−x2)
Applica la regola degli esponenti: (a⋅b)n=anbn=4(−22x2+1)(−x2+1)
22=4=4(−4x2+1)(−x2+1)
Espandi (1−4x2)(1−x2):1−5x2+4x4
(1−4x2)(1−x2)
Applicare il metodo FOIL: (a+b)(c+d)=ac+ad+bc+bda=1,b=−4x2,c=1,d=−x2=1⋅1+1⋅(−x2)+(−4x2)⋅1+(−4x2)(−x2)
Applicare le regole di sottrazione-addizione+(−a)=−a,(−a)(−b)=ab=1⋅1−1⋅x2−4⋅1⋅x2+4x2x2
Semplifica 1⋅1−1⋅x2−4⋅1⋅x2+4x2x2:1−5x2+4x4
1⋅1−1⋅x2−4⋅1⋅x2+4x2x2
1⋅1=1
1⋅1
Moltiplica i numeri: 1⋅1=1=1
1⋅x2=x2
1⋅x2
Moltiplicare: 1⋅x2=x2=x2
4⋅1⋅x2=4x2
4⋅1⋅x2
Moltiplica i numeri: 4⋅1=4=4x2
4x2x2=4x4
4x2x2
Applica la regola degli esponenti: ab⋅ac=ab+cx2x2=x2+2=4x2+2
Aggiungi i numeri: 2+2=4=4x4
=1−x2−4x2+4x4
Aggiungi elementi simili: −x2−4x2=−5x2=1−5x2+4x4
=1−5x2+4x4
=4(1−5x2+4x4)
Espandi 4(1−5x2+4x4):4−20x2+16x4
4(1−5x2+4x4)
Distribuire le parentesi=4⋅1+4(−5x2)+4⋅4x4
Applicare le regole di sottrazione-addizione+(−a)=−a=4⋅1−4⋅5x2+4⋅4x4
Semplifica 4⋅1−4⋅5x2+4⋅4x4:4−20x2+16x4
4⋅1−4⋅5x2+4⋅4x4
Moltiplica i numeri: 4⋅1=4=4−4⋅5x2+4⋅4x4
Moltiplica i numeri: 4⋅5=20=4−20x2+4⋅4x4
Moltiplica i numeri: 4⋅4=16=4−20x2+16x4
=4−20x2+16x4
=4−20x2+16x4
=4−20x2+16x4
Espandere (1−4x2)2:1−8x2+16x4
(1−4x2)2
Applicare la formula del quadrato perfetto: (a−b)2=a2−2ab+b2a=1,b=4x2
=12−2⋅1⋅4x2+(4x2)2
Semplifica 12−2⋅1⋅4x2+(4x2)2:1−8x2+16x4
12−2⋅1⋅4x2+(4x2)2
Applicare la regola 1a=112=1=1−2⋅1⋅4x2+(4x2)2
2⋅1⋅4x2=8x2
2⋅1⋅4x2
Moltiplica i numeri: 2⋅1⋅4=8=8x2
(4x2)2=16x4
(4x2)2
Applica la regola degli esponenti: (a⋅b)n=anbn=42(x2)2
(x2)2:x4
Applica la regola degli esponenti: (ab)c=abc=x2⋅2
Moltiplica i numeri: 2⋅2=4=x4
=42x4
42=16=16x4
=1−8x2+16x4
=1−8x2+16x4
4−20x2+16x4=1−8x2+16x4
4−20x2+16x4=1−8x2+16x4
4−20x2+16x4=1−8x2+16x4
Risolvi 4−20x2+16x4=1−8x2+16x4:x=21​,x=−21​
4−20x2+16x4=1−8x2+16x4
Spostare 4a destra dell'equazione
4−20x2+16x4=1−8x2+16x4
Sottrarre 4 da entrambi i lati4−20x2+16x4−4=1−8x2+16x4−4
Semplificare−20x2+16x4=16x4−8x2−3
−20x2+16x4=16x4−8x2−3
Spostare 8x2a sinistra dell'equazione
−20x2+16x4=16x4−8x2−3
Aggiungi 8x2 ad entrambi i lati−20x2+16x4+8x2=16x4−8x2−3+8x2
Semplificare16x4−12x2=16x4−3
16x4−12x2=16x4−3
Spostare 16x4a sinistra dell'equazione
16x4−12x2=16x4−3
Sottrarre 16x4 da entrambi i lati16x4−12x2−16x4=16x4−3−16x4
Semplificare−12x2=−3
−12x2=−3
Dividere entrambi i lati per −12
−12x2=−3
Dividere entrambi i lati per −12−12−12x2​=−12−3​
Semplificare
−12−12x2​=−12−3​
Semplificare −12−12x2​:x2
−12−12x2​
Applica la regola delle frazioni: −b−a​=ba​=1212x2​
Dividi i numeri: 1212​=1=x2
Semplificare −12−3​:41​
−12−3​
Applica la regola delle frazioni: −b−a​=ba​=123​
Cancella il fattore comune: 3=41​
x2=41​
x2=41​
x2=41​
Per x2=f(a) le soluzioni sono x=f(a)​,−f(a)​
x=41​​,x=−41​​
41​​=21​
41​​
Applicare la regola della radice: ba​​=b​a​​,a≥0,b≥0=4​1​​
Applicare la regola della radice: 1​=11​=1=4​1​
4​=2
4​
Fattorizzare il numero: 4=22=22​
Applicare la regola della radice: a2​=a,a≥022​=2=2
=21​
−41​​=−21​
−41​​
Applicare la regola della radice: ba​​=b​a​​,a≥0,b≥0=−4​1​​
Applicare la regola della radice: 1​=11​=1=−4​1​
4​=2
4​
Fattorizzare il numero: 4=22=22​
Applicare la regola della radice: a2​=a,a≥022​=2=2
=−21​
x=21​,x=−21​
x=21​,x=−21​
Verificare le soluzioni:x=21​Vero,x=−21​Vero
Verifica le soluzioni sostituendole in 2xx−(1−(2x)2)(1−x2)​=21​
Rimuovi quelle che non si concordano con l'equazione.
Inserire in x=21​:Vero
2(21​)(21​)−(1−(2(21​))2)(1−(21​)2)​=21​
2(21​)(21​)−(1−(2(21​))2)(1−(21​)2)​=21​
2(21​)(21​)−(1−(2(21​))2)(1−(21​)2)​
Rimuovi le parentesi: (a)=a=2⋅21​⋅21​−(1−(2⋅21​)2)(1−(21​)2)​
2⋅21​⋅21​=21​
2⋅21​⋅21​
Moltiplica le frazioni: a⋅cb​⋅ed​=c⋅ea⋅b⋅d​=2⋅21⋅1⋅2​
Cancella il fattore comune: 2=21⋅1​
Moltiplica i numeri: 1⋅1=1=21​
(1−(2⋅21​)2)(1−(21​)2)​=0
(1−(2⋅21​)2)(1−(21​)2)​
(2⋅21​)2=1
(2⋅21​)2
Moltiplicare 2⋅21​:1
2⋅21​
Moltiplica le frazioni: a⋅cb​=ca⋅b​=21⋅2​
Cancella il fattore comune: 2=1
=12
Applicare la regola 1a=1=1
=(1−1)(−(21​)2+1)​
(21​)2=41​
(21​)2
Applica la regola degli esponenti: (ba​)c=bcac​=2212​
Applicare la regola 1a=112=1=221​
22=4=41​
=(1−1)(−41​+1)​
Sottrai i numeri: 1−1=0=0⋅(−41​+1)​
Unisci 1−41​:43​
1−41​
Converti l'elemento in frazione: 1=41⋅4​=41⋅4​−41​
Poiché i denominatori sono uguali, combinare le frazioni: ca​±cb​=ca±b​=41⋅4−1​
1⋅4−1=3
1⋅4−1
Moltiplica i numeri: 1⋅4=4=4−1
Sottrai i numeri: 4−1=3=3
=43​
=0⋅43​​
Applicare la regola 0⋅a=0=0​
Applicare la regola 0​=0=0
=21​−0
21​−0=21​=21​
21​=21​
Vero
Inserire in x=−21​:Vero
2(−21​)(−21​)−(1−(2(−21​))2)(1−(−21​)2)​=21​
2(−21​)(−21​)−(1−(2(−21​))2)(1−(−21​)2)​=21​
2(−21​)(−21​)−(1−(2(−21​))2)(1−(−21​)2)​
Rimuovi le parentesi: (−a)=−a,−(−a)=a=2⋅21​⋅21​−(1−(−2⋅21​)2)(1−(−21​)2)​
2⋅21​⋅21​=21​
2⋅21​⋅21​
Moltiplica le frazioni: a⋅cb​⋅ed​=c⋅ea⋅b⋅d​=2⋅21⋅1⋅2​
Cancella il fattore comune: 2=21⋅1​
Moltiplica i numeri: 1⋅1=1=21​
(1−(−2⋅21​)2)(1−(−21​)2)​=0
(1−(−2⋅21​)2)(1−(−21​)2)​
(−2⋅21​)2=1
(−2⋅21​)2
Moltiplicare −2⋅21​:−1
−2⋅21​
Moltiplica le frazioni: a⋅cb​=ca⋅b​=−21⋅2​
Cancella il fattore comune: 2=−1
=(−1)2
Applica la regola degli esponenti: (−a)n=an,se n è pari(−1)2=12=12
Applicare la regola 1a=1=1
=(1−1)(−(−21​)2+1)​
(−21​)2=41​
(−21​)2
Applica la regola degli esponenti: (−a)n=an,se n è pari(−21​)2=(21​)2=(21​)2
Applica la regola degli esponenti: (ba​)c=bcac​=2212​
Applicare la regola 1a=112=1=221​
22=4=41​
=(1−1)(−41​+1)​
Sottrai i numeri: 1−1=0=0⋅(−41​+1)​
Unisci 1−41​:43​
1−41​
Converti l'elemento in frazione: 1=41⋅4​=41⋅4​−41​
Poiché i denominatori sono uguali, combinare le frazioni: ca​±cb​=ca±b​=41⋅4−1​
1⋅4−1=3
1⋅4−1
Moltiplica i numeri: 1⋅4=4=4−1
Sottrai i numeri: 4−1=3=3
=43​
=0⋅43​​
Applicare la regola 0⋅a=0=0​
Applicare la regola 0​=0=0
=21​−0
21​−0=21​=21​
21​=21​
Vero
Le soluzioni sonox=21​,x=−21​
x=21​,x=−21​
Verifica le soluzioni inserendole nell' equazione originale
Verifica le soluzioni sostituendole in arccos(2x)+arccos(x)=3π​
Rimuovi quelle che non si concordano con l'equazione.
Verificare la soluzione 21​:Vero
21​
Inserire in n=121​
Per arccos(2x)+arccos(x)=3π​inserisci lax=21​arccos(2⋅21​)+arccos(21​)=3π​
Affinare1.04719…=1.04719…
⇒Vero
Verificare la soluzione −21​:Falso
−21​
Inserire in n=1−21​
Per arccos(2x)+arccos(x)=3π​inserisci lax=−21​arccos(2(−21​))+arccos(−21​)=3π​
Affinare5.23598…=1.04719…
⇒Falso
x=21​

Grafico

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Grafico interattivo

Esempi popolari

1.74*sin(40.31)=1.33*sin(θ)1.74⋅sin(40.31∘)=1.33⋅sin(θ)5sin(θ)=5cos(θ)5sin(θ)=5cos(θ)2sin(x-pi/4)+1=22sin(x−4π​)+1=26sec(θ)+7=06sec(θ)+7=0cos(2x)-sin(2x)-1=0cos(2x)−sin(2x)−1=0
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