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4sin^4(x)-8sin^2(x)+3=0

Solución

4 sin^{4} (x) - 8 sin^{2} (x) + 3 = 0

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

4 sin^{4} (x) - 8 sin^{2} (x) + 3 = 0

Usando el método de sustitución

4 sin^{4} (x) - 8 sin^{2} (x) + 3 = 0

Sea:

sin (x) = u

4 u^{4} - 8 u^{2} + 3 = 0

4 u^{4} - 8 u^{2} + 3 = 0 : u = \frac{3}{2}, u = - \frac{3}{2}, u = \frac{1}{2}, u = - \frac{1}{2}

4 u^{4} - 8 u^{2} + 3 = 0

Re-escribir la ecuación con

v = u^{2}

v^{2} = u^{4}

4 v^{2} - 8 v + 3 = 0

Resolver

4 v^{2} - 8 v + 3 = 0 : v = \frac{3}{2}, v = \frac{1}{2}

4 v^{2} - 8 v + 3 = 0

Resolver con la fórmula general para ecuaciones de segundo grado:

4 v^{2} - 8 v + 3 = 0

Formula general para ecuaciones de segundo grado:

Para

a = 4, b = - 8, c = 3

v_{1, 2} = \frac{- ( - 8 ) \pm ( - 8 ) ^{2} - 4 \cdot 4 \cdot 3}{2 \cdot 4}

v_{1, 2} = \frac{- ( - 8 ) \pm ( - 8 ) ^{2} - 4 \cdot 4 \cdot 3}{2 \cdot 4}

(- 8)^{2} - 4 \cdot 4 \cdot 3 = 4

(- 8)^{2} - 4 \cdot 4 \cdot 3

Aplicar las leyes de los exponentes:

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

n

es par

(- 8)^{2} = 8^{2}

= 8^{2} - 4 \cdot 4 \cdot 3

Multiplicar los numeros:

4 \cdot 4 \cdot 3 = 48

= 8^{2} - 48

8^{2} = 64

= 64 - 48

Restar:

64 - 48 = 16

= 16

Descomponer el número en factores primos:

16 = 4^{2}

= 4^{2}

Aplicar las leyes de los exponentes:

4^{2} = 4

= 4

v_{1, 2} = \frac{- ( - 8 ) \pm 4}{2 \cdot 4}

Separar las soluciones

v_{1} = \frac{- ( - 8 ) + 4}{2 \cdot 4}, v_{2} = \frac{- ( - 8 ) - 4}{2 \cdot 4}

v = \frac{- ( - 8 ) + 4}{2 \cdot 4} : \frac{3}{2}

\frac{- ( - 8 ) + 4}{2 \cdot 4}

Aplicar la regla

- (- a) = a

= \frac{8 + 4}{2 \cdot 4}

Sumar:

8 + 4 = 12

= \frac{12}{2 \cdot 4}

Multiplicar los numeros:

2 \cdot 4 = 8

= \frac{12}{8}

Eliminar los terminos comunes:

4

= \frac{3}{2}

v = \frac{- ( - 8 ) - 4}{2 \cdot 4} : \frac{1}{2}

\frac{- ( - 8 ) - 4}{2 \cdot 4}

Aplicar la regla

- (- a) = a

= \frac{8 - 4}{2 \cdot 4}

Restar:

8 - 4 = 4

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

Multiplicar los numeros:

2 \cdot 4 = 8

= \frac{4}{8}

Eliminar los terminos comunes:

4

= \frac{1}{2}

Las soluciones a la ecuación de segundo grado son:

v = \frac{3}{2}, v = \frac{1}{2}

v = \frac{3}{2}, v = \frac{1}{2}

Sustituir hacia atrás la

v = u^{2},

resolver para

u

Resolver

u^{2} = \frac{3}{2} : u = \frac{3}{2}, u = - \frac{3}{2}

u^{2} = \frac{3}{2}

Para

x^{2} = f (a)

las soluciones son

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

u = \frac{3}{2}, u = - \frac{3}{2}

Resolver

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

Las soluciones son

u = \frac{3}{2}, u = - \frac{3}{2}, u = \frac{1}{2}, u = - \frac{1}{2}

Sustituir en la ecuación

u = sin (x)

sin (x) = \frac{3}{2}, sin (x) = - \frac{3}{2}, sin (x) = \frac{1}{2}, sin (x) = - \frac{1}{2}

sin (x) = \frac{3}{2}, sin (x) = - \frac{3}{2}, sin (x) = \frac{1}{2}, sin (x) = - \frac{1}{2}

sin (x) = \frac{3}{2} :

Sin solución

sin (x) = \frac{3}{2}

- 1 \leq sin (x) \leq 1

Sin soluci \overset{o}{ˊ} n

sin (x) = - \frac{3}{2} :

Sin solución

sin (x) = - \frac{3}{2}

- 1 \leq sin (x) \leq 1

Sin soluci \overset{o}{ˊ} n

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

sin(x-pi/3)=0.4

sin (x - \frac{π}{3}) = 0.4

2sin^2(θ)-2=cos^2(θ)

2 sin^{2} (θ) - 2 = cos^{2} (θ)

sin(θ)+cos(θ)=sqrt(3/2)

sin (θ) + cos (θ) = \frac{3}{2}

2cos^2(a)=cos(a)

2 cos^{2} (a) = cos (a)

1/2 =cos(2θ)

\frac{1}{2} = cos (2 θ)