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(cos(x))/(sin^2(x))= 2/3

Solución

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

Solución

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

Grados

x = 6 0^{\circ} + 36 0^{\circ} n, x = 30 0^{\circ} + 36 0^{\circ} n

Pasos de solución

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

Restar

\frac{2}{3}

de ambos lados

\frac{cos ( x )}{sin ^{2} ( x )} - \frac{2}{3} = 0

Simplificar

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

\frac{cos ( x )}{sin ^{2} ( x )} - \frac{2}{3}

Mínimo común múltiplo de

sin^{2} (x), 3 : 3 sin^{2} (x)

sin^{2} (x), 3

Mínimo común múltiplo (MCM)

Calcular una expresión que este compuesta de factores que aparezcan tanto en

sin^{2} (x)

3

= 3 sin^{2} (x)

Reescribir las fracciones basandose en el mínimo común denominador

Multiplicar cada numerador por la misma cantidad necesaria para multiplicar el denominador correspondiente y convertirlo en el mínimo común denominador

Para

\frac{cos ( x )}{sin ^{2} ( x )} :

multiplicar el denominador y el numerador por

3

\frac{cos ( x )}{sin ^{2} ( x )} = \frac{cos ( x ) \cdot 3}{sin ^{2} ( x ) \cdot 3}

Para

\frac{2}{3} :

multiplicar el denominador y el numerador por

sin^{2} (x)

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

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

Ya que los denominadores son iguales, combinar las fracciones:

\frac{a}{c} \pm \frac{b}{c} = \frac{a \pm b}{c}

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

\frac{3 cos ( x ) - 2 sin ^{2} ( x )}{3 sin ^{2} ( x )} = 0

\frac{f ( x )}{g ( x )} = 0 \Rightarrow f (x) = 0

3 cos (x) - 2 sin^{2} (x) = 0

Re-escribir usando identidades trigonométricas

- 2 sin^{2} (x) + 3 cos (x)

Utilizar la identidad pitagórica:

cos^{2} (x) + sin^{2} (x) = 1

sin^{2} (x) = 1 - cos^{2} (x)

= - 2 (1 - cos^{2} (x)) + 3 cos (x)

- (1 - cos^{2} (x)) \cdot 2 + 3 cos (x) = 0

Usando el método de sustitución

- (1 - cos^{2} (x)) \cdot 2 + 3 cos (x) = 0

Sea:

cos (x) = u

- (1 - u^{2}) \cdot 2 + 3 u = 0

- (1 - u^{2}) \cdot 2 + 3 u = 0 : u = \frac{1}{2}, u = - 2

- (1 - u^{2}) \cdot 2 + 3 u = 0

Desarrollar

- (1 - u^{2}) \cdot 2 + 3 u : - 2 + 2 u^{2} + 3 u

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

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

Expandir

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

- 2 (1 - u^{2})

Poner los parentesis utilizando:

a (b - c) = ab - a c

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

= - 2 \cdot 1 - (- 2) u^{2}

Aplicar las reglas de los signos

- (- a) = a

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

Multiplicar los numeros:

2 \cdot 1 = 2

= - 2 + 2 u^{2}

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

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

Escribir en la forma binómica

a x^{2} + b x + c = 0

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

Resolver con la fórmula general para ecuaciones de segundo grado:

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

Formula general para ecuaciones de segundo grado:

Para

a = 2, b = 3, c = - 2

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

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

3^{2} - 4 \cdot 2 (- 2) = 5

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

Aplicar la regla

- (- a) = a

= 3^{2} + 4 \cdot 2 \cdot 2

Multiplicar los numeros:

4 \cdot 2 \cdot 2 = 16

= 3^{2} + 16

3^{2} = 9

= 9 + 16

Sumar:

9 + 16 = 25

= 25

Descomponer el número en factores primos:

25 = 5^{2}

= 5^{2}

Aplicar las leyes de los exponentes:

5^{2} = 5

= 5

u_{1, 2} = \frac{- 3 \pm 5}{2 \cdot 2}

Separar las soluciones

u_{1} = \frac{- 3 + 5}{2 \cdot 2}, u_{2} = \frac{- 3 - 5}{2 \cdot 2}

u = \frac{- 3 + 5}{2 \cdot 2} : \frac{1}{2}

\frac{- 3 + 5}{2 \cdot 2}

Sumar/restar lo siguiente:

- 3 + 5 = 2

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

Multiplicar los numeros:

2 \cdot 2 = 4

= \frac{2}{4}

Eliminar los terminos comunes:

2

= \frac{1}{2}

u = \frac{- 3 - 5}{2 \cdot 2} : - 2

\frac{- 3 - 5}{2 \cdot 2}

Restar:

- 3 - 5 = - 8

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

Multiplicar los numeros:

2 \cdot 2 = 4

= \frac{- 8}{4}

Aplicar las propiedades de las fracciones:

\frac{- a}{b} = - \frac{a}{b}

= - \frac{8}{4}

Dividir:

\frac{8}{4} = 2

= - 2

Las soluciones a la ecuación de segundo grado son:

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

Sustituir en la ecuación

u = cos (x)

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

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

cos (x) = \frac{1}{2} : x = \frac{π}{3} + 2 πn, x = \frac{5 π}{3} + 2 πn

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

Soluciones generales para

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

cos (x)

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} cos (x) 1 \frac{3}{2} \frac{2}{2} \frac{1}{2} 0 - \frac{1}{2} - \frac{2}{2} - \frac{3}{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} cos (x) - 1 - \frac{3}{2} - \frac{2}{2} - \frac{1}{2} 0 \frac{1}{2} \frac{2}{2} \frac{3}{2}

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

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

cos (x) = - 2 :

Sin solución

cos (x) = - 2

- 1 \leq cos (x) \leq 1

Sin soluci \overset{o}{ˊ} n

Combinar toda las soluciones

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

Ejemplos populares

7cos(b)-sqrt(13)=0

7 cos (b) - 13 = 0

cos(θ)= 6/(3.92739)

cos (θ) = \frac{6}{3.92739}

sin(x)=-1/3 ,0<= x<= 2pi

sin (x) = - \frac{1}{3}, 0 \leq x \leq 2 π

3csc(x)=2tan(x)

3 csc (x) = 2 tan (x)

3=6cos(x)

3 = 6 cos (x)