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10sec(2x)+5tan(2x)-15=0

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Solución

10sec(2x)+5tan(2x)−15=0

Solución

x=20.56432…​+πn,x=−21.20782…​+πn
+1
Grados
x=16.16676…∘+180∘n,x=−34.60171…∘+180∘n
Pasos de solución
10sec(2x)+5tan(2x)−15=0
Expresar con seno, coseno10⋅cos(2x)1​+5⋅cos(2x)sin(2x)​−15=0
Simplificar 10⋅cos(2x)1​+5⋅cos(2x)sin(2x)​−15:cos(2x)10+5sin(2x)−15cos(2x)​
10⋅cos(2x)1​+5⋅cos(2x)sin(2x)​−15
10⋅cos(2x)1​=cos(2x)10​
10⋅cos(2x)1​
Multiplicar fracciones: a⋅cb​=ca⋅b​=cos(2x)1⋅10​
Multiplicar los numeros: 1⋅10=10=cos(2x)10​
5⋅cos(2x)sin(2x)​=cos(2x)5sin(2x)​
5⋅cos(2x)sin(2x)​
Multiplicar fracciones: a⋅cb​=ca⋅b​=cos(2x)sin(2x)⋅5​
=cos(2x)10​+cos(2x)5sin(2x)​−15
Combinar las fracciones usando el mínimo común denominador:cos(2x)10+5sin(2x)​
Aplicar la regla ca​±cb​=ca±b​=cos(2x)10+5sin(2x)​
=cos(2x)5sin(2x)+10​−15
Convertir a fracción: 15=cos(2x)15cos(2x)​=cos(2x)10+sin(2x)⋅5​−cos(2x)15cos(2x)​
Ya que los denominadores son iguales, combinar las fracciones: ca​±cb​=ca±b​=cos(2x)10+sin(2x)⋅5−15cos(2x)​
cos(2x)10+5sin(2x)−15cos(2x)​=0
g(x)f(x)​=0⇒f(x)=010+5sin(2x)−15cos(2x)=0
Sumar 15cos(2x) a ambos lados10+5sin(2x)=15cos(2x)
Elevar al cuadrado ambos lados(10+5sin(2x))2=(15cos(2x))2
Restar (15cos(2x))2 de ambos lados(10+5sin(2x))2−225cos2(2x)=0
Re-escribir usando identidades trigonométricas
(10+5sin(2x))2−225cos2(2x)
Utilizar la identidad pitagórica: cos2(x)+sin2(x)=1cos2(x)=1−sin2(x)=(10+5sin(2x))2−225(1−sin2(2x))
Simplificar (10+5sin(2x))2−225(1−sin2(2x)):250sin2(2x)+100sin(2x)−125
(10+5sin(2x))2−225(1−sin2(2x))
(10+5sin(2x))2:100+100sin(2x)+25sin2(2x)
Aplicar la formula del binomio al cuadrado: (a+b)2=a2+2ab+b2a=10,b=5sin(2x)
=102+2⋅10⋅5sin(2x)+(5sin(2x))2
Simplificar 102+2⋅10⋅5sin(2x)+(5sin(2x))2:100+100sin(2x)+25sin2(2x)
102+2⋅10⋅5sin(2x)+(5sin(2x))2
102=100
102
102=100=100
2⋅10⋅5sin(2x)=100sin(2x)
2⋅10⋅5sin(2x)
Multiplicar los numeros: 2⋅10⋅5=100=100sin(2x)
(5sin(2x))2=25sin2(2x)
(5sin(2x))2
Aplicar las leyes de los exponentes: (a⋅b)n=anbn=52sin2(2x)
52=25=25sin2(2x)
=100+100sin(2x)+25sin2(2x)
=100+100sin(2x)+25sin2(2x)
=100+100sin(2x)+25sin2(2x)−225(1−sin2(2x))
Expandir −225(1−sin2(2x)):−225+225sin2(2x)
−225(1−sin2(2x))
Poner los parentesis utilizando: a(b−c)=ab−aca=−225,b=1,c=sin2(2x)=−225⋅1−(−225)sin2(2x)
Aplicar las reglas de los signos−(−a)=a=−225⋅1+225sin2(2x)
Multiplicar los numeros: 225⋅1=225=−225+225sin2(2x)
=100+100sin(2x)+25sin2(2x)−225+225sin2(2x)
Simplificar 100+100sin(2x)+25sin2(2x)−225+225sin2(2x):250sin2(2x)+100sin(2x)−125
100+100sin(2x)+25sin2(2x)−225+225sin2(2x)
Agrupar términos semejantes=100sin(2x)+25sin2(2x)+225sin2(2x)+100−225
Sumar elementos similares: 25sin2(2x)+225sin2(2x)=250sin2(2x)=100sin(2x)+250sin2(2x)+100−225
Sumar/restar lo siguiente: 100−225=−125=250sin2(2x)+100sin(2x)−125
=250sin2(2x)+100sin(2x)−125
=250sin2(2x)+100sin(2x)−125
−125+100sin(2x)+250sin2(2x)=0
Usando el método de sustitución
−125+100sin(2x)+250sin2(2x)=0
Sea: sin(2x)=u−125+100u+250u2=0
−125+100u+250u2=0:u=10−2+36​​,u=−102+36​​
−125+100u+250u2=0
Escribir en la forma binómica ax2+bx+c=0250u2+100u−125=0
Resolver con la fórmula general para ecuaciones de segundo grado:
250u2+100u−125=0
Formula general para ecuaciones de segundo grado:
Para a=250,b=100,c=−125u1,2​=2⋅250−100±1002−4⋅250(−125)​​
u1,2​=2⋅250−100±1002−4⋅250(−125)​​
1002−4⋅250(−125)​=1506​
1002−4⋅250(−125)​
Aplicar la regla −(−a)=a=1002+4⋅250⋅125​
Multiplicar los numeros: 4⋅250⋅125=125000=1002+125000​
1002=10000=10000+125000​
Sumar: 10000+125000=135000=135000​
Descomposición en factores primos de 135000:23⋅33⋅54
135000
=54⋅23⋅33​
Aplicar las leyes de los exponentes: ab+c=ab⋅ac=54⋅22⋅32⋅2⋅3​
Aplicar las leyes de los exponentes: nab​=na​nb​=22​32​54​2⋅3​
Aplicar las leyes de los exponentes: nan​=a22​=2=232​54​2⋅3​
Aplicar las leyes de los exponentes: nan​=a32​=3=2⋅354​2⋅3​
Aplicar las leyes de los exponentes: nam​=anm​54​=524​=52=52⋅2⋅32⋅3​
Simplificar=1506​
u1,2​=2⋅250−100±1506​​
Separar las solucionesu1​=2⋅250−100+1506​​,u2​=2⋅250−100−1506​​
u=2⋅250−100+1506​​:10−2+36​​
2⋅250−100+1506​​
Multiplicar los numeros: 2⋅250=500=500−100+1506​​
Factorizar −100+1506​:50(−2+36​)
−100+1506​
Reescribir como=−50⋅2+50⋅36​
Factorizar el termino común 50=50(−2+36​)
=50050(−2+36​)​
Eliminar los terminos comunes: 50=10−2+36​​
u=2⋅250−100−1506​​:−102+36​​
2⋅250−100−1506​​
Multiplicar los numeros: 2⋅250=500=500−100−1506​​
Factorizar −100−1506​:−50(2+36​)
−100−1506​
Reescribir como=−50⋅2−50⋅36​
Factorizar el termino común 50=−50(2+36​)
=−50050(2+36​)​
Eliminar los terminos comunes: 50=−102+36​​
Las soluciones a la ecuación de segundo grado son: u=10−2+36​​,u=−102+36​​
Sustituir en la ecuación u=sin(2x)sin(2x)=10−2+36​​,sin(2x)=−102+36​​
sin(2x)=10−2+36​​,sin(2x)=−102+36​​
sin(2x)=10−2+36​​:x=2arcsin(10−2+36​​)​+πn,x=2π​−2arcsin(10−2+36​​)​+πn
sin(2x)=10−2+36​​
Aplicar propiedades trigonométricas inversas
sin(2x)=10−2+36​​
Soluciones generales para sin(2x)=10−2+36​​sin(x)=a⇒x=arcsin(a)+2πn,x=π−arcsin(a)+2πn2x=arcsin(10−2+36​​)+2πn,2x=π−arcsin(10−2+36​​)+2πn
2x=arcsin(10−2+36​​)+2πn,2x=π−arcsin(10−2+36​​)+2πn
Resolver 2x=arcsin(10−2+36​​)+2πn:x=2arcsin(10−2+36​​)​+πn
2x=arcsin(10−2+36​​)+2πn
Dividir ambos lados entre 2
2x=arcsin(10−2+36​​)+2πn
Dividir ambos lados entre 222x​=2arcsin(10−2+36​​)​+22πn​
Simplificarx=2arcsin(10−2+36​​)​+πn
x=2arcsin(10−2+36​​)​+πn
Resolver 2x=π−arcsin(10−2+36​​)+2πn:x=2π​−2arcsin(10−2+36​​)​+πn
2x=π−arcsin(10−2+36​​)+2πn
Dividir ambos lados entre 2
2x=π−arcsin(10−2+36​​)+2πn
Dividir ambos lados entre 222x​=2π​−2arcsin(10−2+36​​)​+22πn​
Simplificarx=2π​−2arcsin(10−2+36​​)​+πn
x=2π​−2arcsin(10−2+36​​)​+πn
x=2arcsin(10−2+36​​)​+πn,x=2π​−2arcsin(10−2+36​​)​+πn
sin(2x)=−102+36​​:x=−2arcsin(102+36​​)​+πn,x=2π​+2arcsin(102+36​​)​+πn
sin(2x)=−102+36​​
Aplicar propiedades trigonométricas inversas
sin(2x)=−102+36​​
Soluciones generales para sin(2x)=−102+36​​sin(x)=−a⇒x=arcsin(−a)+2πn,x=π+arcsin(a)+2πn2x=arcsin(−102+36​​)+2πn,2x=π+arcsin(102+36​​)+2πn
2x=arcsin(−102+36​​)+2πn,2x=π+arcsin(102+36​​)+2πn
Resolver 2x=arcsin(−102+36​​)+2πn:x=−2arcsin(102+36​​)​+πn
2x=arcsin(−102+36​​)+2πn
Simplificar arcsin(−102+36​​)+2πn:−arcsin(102+36​​)+2πn
arcsin(−102+36​​)+2πn
Utilizar la siguiente propiedad: arcsin(−x)=−arcsin(x)arcsin(−102+36​​)=−arcsin(102+36​​)=−arcsin(102+36​​)+2πn
2x=−arcsin(102+36​​)+2πn
Dividir ambos lados entre 2
2x=−arcsin(102+36​​)+2πn
Dividir ambos lados entre 222x​=−2arcsin(102+36​​)​+22πn​
Simplificarx=−2arcsin(102+36​​)​+πn
x=−2arcsin(102+36​​)​+πn
Resolver 2x=π+arcsin(102+36​​)+2πn:x=2π​+2arcsin(102+36​​)​+πn
2x=π+arcsin(102+36​​)+2πn
Dividir ambos lados entre 2
2x=π+arcsin(102+36​​)+2πn
Dividir ambos lados entre 222x​=2π​+2arcsin(102+36​​)​+22πn​
Simplificarx=2π​+2arcsin(102+36​​)​+πn
x=2π​+2arcsin(102+36​​)​+πn
x=−2arcsin(102+36​​)​+πn,x=2π​+2arcsin(102+36​​)​+πn
Combinar toda las solucionesx=2arcsin(10−2+36​​)​+πn,x=2π​−2arcsin(10−2+36​​)​+πn,x=−2arcsin(102+36​​)​+πn,x=2π​+2arcsin(102+36​​)​+πn
Verificar las soluciones sustituyendo en la ecuación original
Verificar las soluciones sustituyéndolas en 10sec(2x)+5tan(2x)−15=0
Quitar las que no concuerden con la ecuación.
Verificar la solución 2arcsin(10−2+36​​)​+πn:Verdadero
2arcsin(10−2+36​​)​+πn
Sustituir n=12arcsin(10−2+36​​)​+π1
Multiplicar 10sec(2x)+5tan(2x)−15=0 por x=2arcsin(10−2+36​​)​+π110sec​2​2arcsin(10−2+36​​)​+π1​​+5tan​2​2arcsin(10−2+36​​)​+π1​​−15=0
Simplificar0=0
⇒Verdadero
Verificar la solución 2π​−2arcsin(10−2+36​​)​+πn:Falso
2π​−2arcsin(10−2+36​​)​+πn
Sustituir n=12π​−2arcsin(10−2+36​​)​+π1
Multiplicar 10sec(2x)+5tan(2x)−15=0 por x=2π​−2arcsin(10−2+36​​)​+π110sec​2​2π​−2arcsin(10−2+36​​)​+π1​​+5tan​2​2π​−2arcsin(10−2+36​​)​+π1​​−15=0
Simplificar−30=0
⇒Falso
Verificar la solución −2arcsin(102+36​​)​+πn:Verdadero
−2arcsin(102+36​​)​+πn
Sustituir n=1−2arcsin(102+36​​)​+π1
Multiplicar 10sec(2x)+5tan(2x)−15=0 por x=−2arcsin(102+36​​)​+π110sec​2​−2arcsin(102+36​​)​+π1​​+5tan​2​−2arcsin(102+36​​)​+π1​​−15=0
Simplificar0=0
⇒Verdadero
Verificar la solución 2π​+2arcsin(102+36​​)​+πn:Falso
2π​+2arcsin(102+36​​)​+πn
Sustituir n=12π​+2arcsin(102+36​​)​+π1
Multiplicar 10sec(2x)+5tan(2x)−15=0 por x=2π​+2arcsin(102+36​​)​+π110sec​2​2π​+2arcsin(102+36​​)​+π1​​+5tan​2​2π​+2arcsin(102+36​​)​+π1​​−15=0
Simplificar−30=0
⇒Falso
x=2arcsin(10−2+36​​)​+πn,x=−2arcsin(102+36​​)​+πn
Mostrar soluciones en forma decimalx=20.56432…​+πn,x=−21.20782…​+πn

Gráfica

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Ejemplos populares

-tan(x)+sec(x)=1,0<= x<= 2pi−tan(x)+sec(x)=1,0≤x≤2π3tan(x/9)-sqrt(3)=03tan(9x​)−3​=0solvefor x,tan(x)= 1/(sqrt(3))solveforx,tan(x)=3​1​cos(x)= 9/12cos(x)=129​2tan^2(x)+1=sec^2(x)+sin^2(x)+cos^2(x)2tan2(x)+1=sec2(x)+sin2(x)+cos2(x)
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