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4sin^4(x)-4sin^2(x)+1=0

Solução

4 sin^{4} (x) - 4 sin^{2} (x) + 1 = 0

Solução

x = \frac{π}{4} + 2 πn, x = \frac{3 π}{4} + 2 πn, x = \frac{5 π}{4} + 2 πn, x = \frac{7 π}{4} + 2 πn

Graus

x = 4 5^{\circ} + 36 0^{\circ} n, x = 13 5^{\circ} + 36 0^{\circ} n, x = 22 5^{\circ} + 36 0^{\circ} n, x = 31 5^{\circ} + 36 0^{\circ} n

Passos da solução

4 sin^{4} (x) - 4 sin^{2} (x) + 1 = 0

Usando o método de substituição

4 sin^{4} (x) - 4 sin^{2} (x) + 1 = 0

Sea:

sin (x) = u

4 u^{4} - 4 u^{2} + 1 = 0

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

4 u^{4} - 4 u^{2} + 1 = 0

Reescrever a equação com

v = u^{2}

v^{2} = u^{4}

4 v^{2} - 4 v + 1 = 0

Resolver

4 v^{2} - 4 v + 1 = 0 : v = \frac{1}{2}

4 v^{2} - 4 v + 1 = 0

Resolver com a fórmula quadrática

4 v^{2} - 4 v + 1 = 0

Fórmula geral para equações de segundo grau:

Para

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

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

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

(- 4)^{2} - 4 \cdot 4 \cdot 1 = 0

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

Aplicar as propriedades dos expoentes:

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

n

é par

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

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

Multiplicar os números:

4 \cdot 4 \cdot 1 = 16

= 4^{2} - 16

4^{2} = 16

= 16 - 16

Subtrair:

16 - 16 = 0

= 0

v_{1, 2} = \frac{- ( - 4 ) \pm 0}{2 \cdot 4}

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

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

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

Aplicar a regra

- (- a) = a

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

Multiplicar os números:

2 \cdot 4 = 8

= \frac{4}{8}

Eliminar o fator comum:

4

= \frac{1}{2}

v = \frac{1}{2}

A solução para a equação de segundo grau é:

v = \frac{1}{2}

v = \frac{1}{2}

Substitua

v = u^{2},

solucione para

u

Resolver

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

u^{2} = \frac{1}{2}

Para

x^{2} = f (a)

as soluções são

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

u = \frac{1}{2}, u = - \frac{1}{2}

As soluções são

u = \frac{1}{2}, u = - \frac{1}{2}

Substituir na equação

u = sin (x)

sin (x) = \frac{1}{2}, sin (x) = - \frac{1}{2}

sin (x) = \frac{1}{2}, sin (x) = - \frac{1}{2}

sin (x) = \frac{1}{2} : x = \frac{π}{4} + 2 πn, x = \frac{3 π}{4} + 2 πn

sin (x) = \frac{1}{2}

Soluções gerais para

sin (x) = \frac{1}{2}

sin (x)

tabela de periodicidade com ciclo de

2 πn

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}

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

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

sin (x) = - \frac{1}{2} : x = \frac{5 π}{4} + 2 πn, x = \frac{7 π}{4} + 2 πn

sin (x) = - \frac{1}{2}

Soluções gerais para

sin (x) = - \frac{1}{2}

sin (x)

tabela de periodicidade com ciclo de

2 πn

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}

x = \frac{5 π}{4} + 2 πn, x = \frac{7 π}{4} + 2 πn

x = \frac{5 π}{4} + 2 πn, x = \frac{7 π}{4} + 2 πn

Combinar toda as soluções

x = \frac{π}{4} + 2 πn, x = \frac{3 π}{4} + 2 πn, x = \frac{5 π}{4} + 2 πn, x = \frac{7 π}{4} + 2 πn

Gráfico

Exemplos populares

(1.33)sin(25)=(1.5)sin(θ)

(1.33) sin (2 5^{\circ}) = (1.5) sin (θ)

solvefor t,y=cos(2t)

so l v e f or t, y = cos (2 t)

cos(3x)= 1/5

cos (3 x) = \frac{1}{5}

cos^2(x)-5cos(x)+6=0

cos^{2} (x) - 5 cos (x) + 6 = 0

cot^2(x/2)=3,0,0<= x<= 360

cot^{2} (\frac{x}{2}) = 3, 0, 0 \leq x \leq 360