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((sin^2(x)+1))/(1-sin^2(x))-1=2

Solución

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

Solución

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

Grados

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

Pasos de solución

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

Usando el método de sustitución

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

Sea:

sin (x) = u

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

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

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

Mover

1

al lado derecho

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

Sumar

1

a ambos lados

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

Simplificar

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

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

Multiplicar ambos lados por

1 - u^{2}

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

Multiplicar ambos lados por

1 - u^{2}

\frac{u ^{2} + 1}{1 - u ^{2}} (1 - u^{2}) = 3 (1 - u^{2})

Simplificar

u^{2} + 1 = 3 (1 - u^{2})

u^{2} + 1 = 3 (1 - u^{2})

Resolver

u^{2} + 1 = 3 (1 - u^{2}) : u = \frac{1}{2}, u = - \frac{1}{2}

u^{2} + 1 = 3 (1 - u^{2})

Desarrollar

3 (1 - u^{2}) : 3 - 3 u^{2}

3 (1 - u^{2})

Poner los parentesis utilizando:

a (b - c) = ab - a c

a = 3, b = 1, c = u^{2}

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

Multiplicar los numeros:

3 \cdot 1 = 3

= 3 - 3 u^{2}

u^{2} + 1 = 3 - 3 u^{2}

Mover

1

al lado derecho

u^{2} + 1 = 3 - 3 u^{2}

Restar

1

de ambos lados

u^{2} + 1 - 1 = 3 - 3 u^{2} - 1

Simplificar

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

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

Mover

3 u^{2}

al lado izquierdo

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

Sumar

3 u^{2}

a ambos lados

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

Simplificar

4 u^{2} = 2

4 u^{2} = 2

Dividir ambos lados entre

4

4 u^{2} = 2

Dividir ambos lados entre

4

\frac{4 u ^{2}}{4} = \frac{2}{4}

Simplificar

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

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

Para

x^{2} = f (a)

las soluciones son

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

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

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

Verificar las soluciones

Encontrar los puntos no definidos (singularidades):

u = 1, u = - 1

Tomar el(los) denominador(es) de

\frac{u ^{2} + 1}{1 - u ^{2}} - 1

y comparar con cero

Resolver

1 - u^{2} = 0 : u = 1, u = - 1

1 - u^{2} = 0

Mover

1

al lado derecho

1 - u^{2} = 0

Restar

1

de ambos lados

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

Simplificar

- u^{2} = - 1

- u^{2} = - 1

Dividir ambos lados entre

- 1

- u^{2} = - 1

Dividir ambos lados entre

- 1

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

Simplificar

u^{2} = 1

u^{2} = 1

Para

x^{2} = f (a)

las soluciones son

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

u = 1, u = - 1

1 = 1

1

Aplicar las leyes de los exponentes:

1 = 1

= 1

- 1 = - 1

- 1

Aplicar las leyes de los exponentes:

1 = 1

1 = 1

= - 1

u = 1, u = - 1

Los siguientes puntos no están definidos

u = 1, u = - 1

Combinar los puntos no definidos con las soluciones:

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

Sustituir en la ecuación

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}

Soluciones generales para

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

tabla de valores periódicos con

2 πn

intervalos:

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}

Soluciones generales para

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

tabla de valores periódicos con

2 πn

intervalos:

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 las soluciones

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

Ejemplos populares

tan(2θ)+sqrt(3)=0

tan (2 θ) + 3 = 0

-2sin(θ)+cos(2θ)=1

- 2 sin (θ) + cos (2 θ) = 1

cos(2x+60)=sin(3x)

cos (2 x + 60) = sin (3 x)

csc(θ)=-3/2

csc (θ) = - \frac{3}{2}

4cos(θ)=0

4 cos (θ) = 0