Soluciones
Calculadora de integrales (antiderivadas)Calculadora de derivadasCalculadora de ÁlgebraCalculadora de matricesMás...
Gráficos
Gráfica de líneaGráfica exponencialGráfica cuadráticaGráfico de senoMás...
Calculadoras
Calculadora de IMCCalculadora de interés compuestoCalculadora de porcentajeCalculadora de aceleraciónMás...
Geometría
Calculadora del teorema de pitágorasCalculadora del área del círculoCalculadora de triángulo isóscelesCalculadora de TriángulosMás...
Herramientas
CuadernoGruposHojas de referenciaHojas de trabajoPracticaVerificar
es
English
Español
Português
Français
Deutsch
Italiano
Русский
中文(简体)
한국어
日本語
Tiếng Việt
עברית
العربية
Popular Trigonometría >

cos(3x)cos(x)=2cos(2x)cos(x)

  • Pre-Álgebra
  • Álgebra
  • Precálculo
  • Cálculo
  • Funciones
  • Álgebra Lineal
  • Trigonometría
  • Estadística
  • Química
  • Economía
  • Conversiones

Solución

cos(3x)cos(x)=2cos(2x)cos(x)

Solución

x=2π​+2πn,x=23π​+2πn,x=1.04719…+2πn,x=2π−1.04719…+2πn,x=2.46670…+2πn,x=−2.46670…+2πn
+1
Grados
x=90∘+360∘n,x=270∘+360∘n,x=60.00000…∘+360∘n,x=299.99999…∘+360∘n,x=141.33171…∘+360∘n,x=−141.33171…∘+360∘n
Pasos de solución
cos(3x)cos(x)=2cos(2x)cos(x)
Restar 2cos(2x)cos(x) de ambos ladoscos(3x)cos(x)−2cos(2x)cos(x)=0
Re-escribir usando identidades trigonométricas
cos(3x)cos(x)−2cos(2x)cos(x)
Utilizar la identidad trigonométrica del ángulo doble: cos(2x)=2cos2(x)−1=cos(3x)cos(x)−2(2cos2(x)−1)cos(x)
cos(3x)cos(x)−(−1+2cos2(x))⋅2cos(x)=0
Factorizar cos(3x)cos(x)−(−1+2cos2(x))⋅2cos(x):cos(x)(cos(3x)−2(2​cos(x)+1)(2​cos(x)−1))
cos(3x)cos(x)−(−1+2cos2(x))⋅2cos(x)
Factorizar el termino común cos(x)=cos(x)(cos(3x)−2(−1+cos2(x)⋅2))
Factorizar cos(3x)−2(2cos2(x)−1):cos(3x)−2(2​cos(x)+1)(2​cos(x)−1)
cos(3x)−2(−1+cos2(x)⋅2)
Factorizar −1+cos2(x)⋅2:(2​cos(x)+1)(2​cos(x)−1)
−1+cos2(x)⋅2
Reescribir 2cos2(x)−1 como (2​cos(x))2−12
2cos2(x)−1
Aplicar las leyes de los exponentes: a=(a​)22=(2​)2=(2​)2cos2(x)−1
Reescribir 1 como 12=(2​)2cos2(x)−12
Aplicar las leyes de los exponentes: ambm=(ab)m(2​)2cos2(x)=(2​cos(x))2=(2​cos(x))2−12
=(2​cos(x))2−12
Aplicar la siguiente regla para binomios al cuadrado: x2−y2=(x+y)(x−y)(2​cos(x))2−12=(2​cos(x)+1)(2​cos(x)−1)=(2​cos(x)+1)(2​cos(x)−1)
=cos(3x)−2(2​cos(x)+1)(2​cos(x)−1)
=cos(x)(cos(3x)−2(2​cos(x)+1)(2​cos(x)−1))
cos(x)(cos(3x)−2(2​cos(x)+1)(2​cos(x)−1))=0
Resolver cada parte por separadocos(x)=0orcos(3x)−2(2​cos(x)+1)(2​cos(x)−1)=0
cos(x)=0:x=2π​+2πn,x=23π​+2πn
cos(x)=0
Soluciones generales para cos(x)=0
cos(x) tabla de valores periódicos con 2πn intervalos:
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​​​​
x=2π​+2πn,x=23π​+2πn
x=2π​+2πn,x=23π​+2πn
cos(3x)−2(2​cos(x)+1)(2​cos(x)−1)=0:x=arccos(0.50000…)+2πn,x=2π−arccos(0.50000…)+2πn,x=arccos(−0.78077…)+2πn,x=−arccos(−0.78077…)+2πn
cos(3x)−2(2​cos(x)+1)(2​cos(x)−1)=0
Re-escribir usando identidades trigonométricas
cos(3x)−(−1+cos(x)2​)(1+cos(x)2​)⋅2
cos(3x)=4cos3(x)−3cos(x)
cos(3x)
Re-escribir usando identidades trigonométricas
cos(3x)
Reescribir como=cos(2x+x)
Utilizar la identidad de suma de ángulos: cos(s+t)=cos(s)cos(t)−sin(s)sin(t)=cos(2x)cos(x)−sin(2x)sin(x)
Utilizar la identidad trigonométrica del ángulo doble: sin(2x)=2sin(x)cos(x)=cos(2x)cos(x)−2sin(x)cos(x)sin(x)
Simplificar cos(2x)cos(x)−2sin(x)cos(x)sin(x):cos(x)cos(2x)−2sin2(x)cos(x)
cos(2x)cos(x)−2sin(x)cos(x)sin(x)
2sin(x)cos(x)sin(x)=2sin2(x)cos(x)
2sin(x)cos(x)sin(x)
Aplicar las leyes de los exponentes: ab⋅ac=ab+csin(x)sin(x)=sin1+1(x)=2cos(x)sin1+1(x)
Sumar: 1+1=2=2cos(x)sin2(x)
=cos(x)cos(2x)−2sin2(x)cos(x)
=cos(x)cos(2x)−2sin2(x)cos(x)
=cos(x)cos(2x)−2sin2(x)cos(x)
Utilizar la identidad trigonométrica del ángulo doble: cos(2x)=2cos2(x)−1=(2cos2(x)−1)cos(x)−2sin2(x)cos(x)
Utilizar la identidad pitagórica: cos2(x)+sin2(x)=1sin2(x)=1−cos2(x)=(2cos2(x)−1)cos(x)−2(1−cos2(x))cos(x)
Expandir (2cos2(x)−1)cos(x)−2(1−cos2(x))cos(x):4cos3(x)−3cos(x)
(2cos2(x)−1)cos(x)−2(1−cos2(x))cos(x)
=cos(x)(2cos2(x)−1)−2cos(x)(1−cos2(x))
Expandir cos(x)(2cos2(x)−1):2cos3(x)−cos(x)
cos(x)(2cos2(x)−1)
Poner los parentesis utilizando: a(b−c)=ab−aca=cos(x),b=2cos2(x),c=1=cos(x)2cos2(x)−cos(x)1
=2cos2(x)cos(x)−1cos(x)
Simplificar 2cos2(x)cos(x)−1⋅cos(x):2cos3(x)−cos(x)
2cos2(x)cos(x)−1cos(x)
2cos2(x)cos(x)=2cos3(x)
2cos2(x)cos(x)
Aplicar las leyes de los exponentes: ab⋅ac=ab+ccos2(x)cos(x)=cos2+1(x)=2cos2+1(x)
Sumar: 2+1=3=2cos3(x)
1⋅cos(x)=cos(x)
1cos(x)
Multiplicar: 1⋅cos(x)=cos(x)=cos(x)
=2cos3(x)−cos(x)
=2cos3(x)−cos(x)
=2cos3(x)−cos(x)−2(1−cos2(x))cos(x)
Expandir −2cos(x)(1−cos2(x)):−2cos(x)+2cos3(x)
−2cos(x)(1−cos2(x))
Poner los parentesis utilizando: a(b−c)=ab−aca=−2cos(x),b=1,c=cos2(x)=−2cos(x)1−(−2cos(x))cos2(x)
Aplicar las reglas de los signos−(−a)=a=−2⋅1cos(x)+2cos2(x)cos(x)
Simplificar −2⋅1⋅cos(x)+2cos2(x)cos(x):−2cos(x)+2cos3(x)
−2⋅1cos(x)+2cos2(x)cos(x)
2⋅1⋅cos(x)=2cos(x)
2⋅1cos(x)
Multiplicar los numeros: 2⋅1=2=2cos(x)
2cos2(x)cos(x)=2cos3(x)
2cos2(x)cos(x)
Aplicar las leyes de los exponentes: ab⋅ac=ab+ccos2(x)cos(x)=cos2+1(x)=2cos2+1(x)
Sumar: 2+1=3=2cos3(x)
=−2cos(x)+2cos3(x)
=−2cos(x)+2cos3(x)
=2cos3(x)−cos(x)−2cos(x)+2cos3(x)
Simplificar 2cos3(x)−cos(x)−2cos(x)+2cos3(x):4cos3(x)−3cos(x)
2cos3(x)−cos(x)−2cos(x)+2cos3(x)
Agrupar términos semejantes=2cos3(x)+2cos3(x)−cos(x)−2cos(x)
Sumar elementos similares: 2cos3(x)+2cos3(x)=4cos3(x)=4cos3(x)−cos(x)−2cos(x)
Sumar elementos similares: −cos(x)−2cos(x)=−3cos(x)=4cos3(x)−3cos(x)
=4cos3(x)−3cos(x)
=4cos3(x)−3cos(x)
=4cos3(x)−3cos(x)−2(−1+2​cos(x))(1+2​cos(x))
−3cos(x)+4cos3(x)−(−1+cos(x)2​)(1+cos(x)2​)⋅2=0
Usando el método de sustitución
−3cos(x)+4cos3(x)−(−1+cos(x)2​)(1+cos(x)2​)⋅2=0
Sea: cos(x)=u−3u+4u3−(−1+u2​)(1+u2​)⋅2=0
−3u+4u3−(−1+u2​)(1+u2​)⋅2=0:u≈1.28077…,u≈0.50000…,u≈−0.78077…
−3u+4u3−(−1+u2​)(1+u2​)⋅2=0
Desarrollar −3u+4u3−(−1+u2​)(1+u2​)⋅2:−3u+4u3−4u2+2
−3u+4u3−(−1+u2​)(1+u2​)⋅2
=−3u+4u3−2(−1+2​u)(1+2​u)
Expandir −(−1+u2​)(1+u2​)⋅2:−4u2+2
Expandir (−1+u2​)(1+u2​):2u2−1
(−1+u2​)(1+u2​)
Aplicar la siguiente regla para binomios al cuadrado: (a−b)(a+b)=a2−b2a=u2​,b=1=(u2​)2−12
Simplificar (u2​)2−12:2u2−1
(u2​)2−12
Aplicar la regla 1a=112=1=(2​u)2−1
(u2​)2=2u2
(u2​)2
Aplicar las leyes de los exponentes: (a⋅b)n=anbn=(2​)2u2
(2​)2:2
Aplicar las leyes de los exponentes: a​=a21​=(221​)2
Aplicar las leyes de los exponentes: (ab)c=abc=221​⋅2
21​⋅2=1
21​⋅2
Multiplicar fracciones: a⋅cb​=ca⋅b​=21⋅2​
Eliminar los terminos comunes: 2=1
=2
=u2⋅2
=2u2−1
=2u2−1
=−2(2u2−1)
Expandir −2(2u2−1):−4u2+2
−2(2u2−1)
Poner los parentesis utilizando: a(b−c)=ab−aca=−2,b=2u2,c=1=−2⋅2u2−(−2)⋅1
Aplicar las reglas de los signos−(−a)=a=−2⋅2u2+2⋅1
Simplificar −2⋅2u2+2⋅1:−4u2+2
−2⋅2u2+2⋅1
Multiplicar los numeros: 2⋅2=4=−4u2+2⋅1
Multiplicar los numeros: 2⋅1=2=−4u2+2
=−4u2+2
=−4u2+2
=−3u+4u3−4u2+2
−3u+4u3−4u2+2=0
Escribir en la forma binómica an​xn+…+a1​x+a0​=04u3−4u2−3u+2=0
Encontrar una solución para 4u3−4u2−3u+2=0 utilizando el método de Newton-Raphson:u≈1.28077…
4u3−4u2−3u+2=0
Definición del método de Newton-Raphson
f(u)=4u3−4u2−3u+2
Hallar f′(u):12u2−8u−3
dud​(4u3−4u2−3u+2)
Aplicar la regla de la suma/diferencia: (f±g)′=f′±g′=dud​(4u3)−dud​(4u2)−dud​(3u)+dud​(2)
dud​(4u3)=12u2
dud​(4u3)
Sacar la constante: (a⋅f)′=a⋅f′=4dud​(u3)
Aplicar la regla de la potencia: dxd​(xa)=a⋅xa−1=4⋅3u3−1
Simplificar=12u2
dud​(4u2)=8u
dud​(4u2)
Sacar la constante: (a⋅f)′=a⋅f′=4dud​(u2)
Aplicar la regla de la potencia: dxd​(xa)=a⋅xa−1=4⋅2u2−1
Simplificar=8u
dud​(3u)=3
dud​(3u)
Sacar la constante: (a⋅f)′=a⋅f′=3dudu​
Aplicar la regla de derivación: dudu​=1=3⋅1
Simplificar=3
dud​(2)=0
dud​(2)
Derivada de una constante: dxd​(a)=0=0
=12u2−8u−3+0
Simplificar=12u2−8u−3
Sea u0​=1Calcular un+1​ hasta que Δun+1​<0.000001
u1​=2:Δu1​=1
f(u0​)=4⋅13−4⋅12−3⋅1+2=−1f′(u0​)=12⋅12−8⋅1−3=1u1​=2
Δu1​=∣2−1∣=1Δu1​=1
u2​=1.58620…:Δu2​=0.41379…
f(u1​)=4⋅23−4⋅22−3⋅2+2=12f′(u1​)=12⋅22−8⋅2−3=29u2​=1.58620…
Δu2​=∣1.58620…−2∣=0.41379…Δu2​=0.41379…
u3​=1.36962…:Δu3​=0.21658…
f(u2​)=4⋅1.58620…3−4⋅1.58620…2−3⋅1.58620…+2=3.14108…f′(u2​)=12⋅1.58620…2−8⋅1.58620…−3=14.50297…u3​=1.36962…
Δu3​=∣1.36962…−1.58620…∣=0.21658…Δu3​=0.21658…
u4​=1.29192…:Δu4​=0.07769…
f(u3​)=4⋅1.36962…3−4⋅1.36962…2−3⋅1.36962…+2=0.66459…f′(u3​)=12⋅1.36962…2−8⋅1.36962…−3=8.55345…u4​=1.29192…
Δu4​=∣1.29192…−1.36962…∣=0.07769…Δu4​=0.07769…
u5​=1.28098…:Δu5​=0.01093…
f(u4​)=4⋅1.29192…3−4⋅1.29192…2−3⋅1.29192…+2=0.07319…f′(u4​)=12⋅1.29192…2−8⋅1.29192…−3=6.69344…u5​=1.28098…
Δu5​=∣1.28098…−1.29192…∣=0.01093…Δu5​=0.01093…
u6​=1.28077…:Δu6​=0.00021…
f(u5​)=4⋅1.28098…3−4⋅1.28098…2−3⋅1.28098…+2=0.00137…f′(u5​)=12⋅1.28098…2−8⋅1.28098…−3=6.44328…u6​=1.28077…
Δu6​=∣1.28077…−1.28098…∣=0.00021…Δu6​=0.00021…
u7​=1.28077…:Δu7​=7.99005E−8
f(u6​)=4⋅1.28077…3−4⋅1.28077…2−3⋅1.28077…+2=5.14435E−7f′(u6​)=12⋅1.28077…2−8⋅1.28077…−3=6.43844…u7​=1.28077…
Δu7​=∣1.28077…−1.28077…∣=7.99005E−8Δu7​=7.99005E−8
u≈1.28077…
Aplicar la división larga Equation0:u−1.28077…4u3−4u2−3u+2​=4u2+1.12310…u−1.56155…
4u2+1.12310…u−1.56155…≈0
Encontrar una solución para 4u2+1.12310…u−1.56155…=0 utilizando el método de Newton-Raphson:u≈0.50000…
4u2+1.12310…u−1.56155…=0
Definición del método de Newton-Raphson
f(u)=4u2+1.12310…u−1.56155…
Hallar f′(u):8u+1.12310…
dud​(4u2+1.12310…u−1.56155…)
Aplicar la regla de la suma/diferencia: (f±g)′=f′±g′=dud​(4u2)+dud​(1.12310…u)−dud​(1.56155…)
dud​(4u2)=8u
dud​(4u2)
Sacar la constante: (a⋅f)′=a⋅f′=4dud​(u2)
Aplicar la regla de la potencia: dxd​(xa)=a⋅xa−1=4⋅2u2−1
Simplificar=8u
dud​(1.12310…u)=1.12310…
dud​(1.12310…u)
Sacar la constante: (a⋅f)′=a⋅f′=1.12310…dudu​
Aplicar la regla de derivación: dudu​=1=1.12310…⋅1
Simplificar=1.12310…
dud​(1.56155…)=0
dud​(1.56155…)
Derivada de una constante: dxd​(a)=0=0
=8u+1.12310…−0
Simplificar=8u+1.12310…
Sea u0​=1Calcular un+1​ hasta que Δun+1​<0.000001
u1​=0.60961…:Δu1​=0.39038…
f(u0​)=4⋅12+1.12310…⋅1−1.56155…=3.56155…f′(u0​)=8⋅1+1.12310…=9.12310…u1​=0.60961…
Δu1​=∣0.60961…−1∣=0.39038…Δu1​=0.39038…
u2​=0.50800…:Δu2​=0.10160…
f(u1​)=4⋅0.60961…2+1.12310…⋅0.60961…−1.56155…=0.60961…f′(u1​)=8⋅0.60961…+1.12310…=6u2​=0.50800…
Δu2​=∣0.50800…−0.60961…∣=0.10160…Δu2​=0.10160…
u3​=0.50004…:Δu3​=0.00796…
f(u2​)=4⋅0.50800…2+1.12310…⋅0.50800…−1.56155…=0.04129…f′(u2​)=8⋅0.50800…+1.12310…=5.18718…u3​=0.50004…
Δu3​=∣0.50004…−0.50800…∣=0.00796…Δu3​=0.00796…
u4​=0.50000…:Δu4​=0.00004…
f(u3​)=4⋅0.50004…2+1.12310…⋅0.50004…−1.56155…=0.00025…f′(u3​)=8⋅0.50004…+1.12310…=5.12350…u4​=0.50000…
Δu4​=∣0.50000…−0.50004…∣=0.00004…Δu4​=0.00004…
u5​=0.5:Δu5​=1.91092E−9
f(u4​)=4⋅0.50000…2+1.12310…⋅0.50000…−1.56155…=9.78986E−9f′(u4​)=8⋅0.50000…+1.12310…=5.12310…u5​=0.5
Δu5​=∣0.5−0.50000…∣=1.91092E−9Δu5​=1.91092E−9
u≈0.50000…
Aplicar la división larga Equation0:u−0.54u2+1.12310…u−1.56155…​=4u+3.12310…
4u+3.12310…≈0
u≈−0.78077…
Las soluciones sonu≈1.28077…,u≈0.50000…,u≈−0.78077…
Sustituir en la ecuación u=cos(x)cos(x)≈1.28077…,cos(x)≈0.50000…,cos(x)≈−0.78077…
cos(x)≈1.28077…,cos(x)≈0.50000…,cos(x)≈−0.78077…
cos(x)=1.28077…:Sin solución
cos(x)=1.28077…
−1≤cos(x)≤1Sinsolucioˊn
cos(x)=0.50000…:x=arccos(0.50000…)+2πn,x=2π−arccos(0.50000…)+2πn
cos(x)=0.50000…
Aplicar propiedades trigonométricas inversas
cos(x)=0.50000…
Soluciones generales para cos(x)=0.50000…cos(x)=a⇒x=arccos(a)+2πn,x=2π−arccos(a)+2πnx=arccos(0.50000…)+2πn,x=2π−arccos(0.50000…)+2πn
x=arccos(0.50000…)+2πn,x=2π−arccos(0.50000…)+2πn
cos(x)=−0.78077…:x=arccos(−0.78077…)+2πn,x=−arccos(−0.78077…)+2πn
cos(x)=−0.78077…
Aplicar propiedades trigonométricas inversas
cos(x)=−0.78077…
Soluciones generales para cos(x)=−0.78077…cos(x)=−a⇒x=arccos(−a)+2πn,x=−arccos(−a)+2πnx=arccos(−0.78077…)+2πn,x=−arccos(−0.78077…)+2πn
x=arccos(−0.78077…)+2πn,x=−arccos(−0.78077…)+2πn
Combinar toda las solucionesx=arccos(0.50000…)+2πn,x=2π−arccos(0.50000…)+2πn,x=arccos(−0.78077…)+2πn,x=−arccos(−0.78077…)+2πn
Combinar toda las solucionesx=2π​+2πn,x=23π​+2πn,x=arccos(0.50000…)+2πn,x=2π−arccos(0.50000…)+2πn,x=arccos(−0.78077…)+2πn,x=−arccos(−0.78077…)+2πn
Mostrar soluciones en forma decimalx=2π​+2πn,x=23π​+2πn,x=1.04719…+2πn,x=2π−1.04719…+2πn,x=2.46670…+2πn,x=−2.46670…+2πn

Gráfica

Sorry, your browser does not support this application
Ver gráfico interactivo

Ejemplos populares

0=cos(2x)-cos(x)cos(θ)=0.6015sin(θ)=(-4)/5solvefor θ,x=5sec(θ)sec(3x)-cos(30)=0,(x+35)/5
Herramientas de estudioSolucionador Matemático de IAProblemas popularesHojas de trabajoPracticaHojas de referenciaCalculadorasCalculadora gráficaCalculadora de GeometríaVerificar solución
AplicacionesAplicación Symbolab (Android)Calculadora gráfica (Android)Practica (Android)Aplicación Symbolab (iOS)Calculadora gráfica (iOS)Practica (iOS)Extensión de ChromeSymbolab Math Solver API
EmpresaAcerca de SymbolabBlogAyuda
LegalPrivacidadTérminosPolítica de cookiesConfiguración de CookiesNo vendas ni compartas mi información personalCopyright, Guías Comunitarias, DSA & otros recursos legalesCentro Legal de Learneo
Redes sociales
Symbolab, a Learneo, Inc. business
© Learneo, Inc. 2024