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(cot(θ)+csc(θ))/(sec(θ)+1)=sin(θ)

Solución

\frac{cot ( θ ) + csc ( θ )}{sec ( θ ) + 1} = sin (θ)

Solución

θ = 0.90455 \dots + 2 πn, θ = 2 π - 0.90455 \dots + 2 πn

Grados

θ = 51.82729 \dots^{\circ} + 36 0^{\circ} n, θ = 308.17270 \dots^{\circ} + 36 0^{\circ} n

Pasos de solución

\frac{cot ( θ ) + csc ( θ )}{sec ( θ ) + 1} = sin (θ)

Restar

sin (θ)

de ambos lados

\frac{cot ( θ ) + csc ( θ )}{sec ( θ ) + 1} - sin (θ) = 0

Simplificar

\frac{cot ( θ ) + csc ( θ )}{sec ( θ ) + 1} - sin (θ) : \frac{cot ( θ ) + csc ( θ ) - sin ( θ ) ( sec ( θ ) + 1 )}{sec ( θ ) + 1}

\frac{cot ( θ ) + csc ( θ )}{sec ( θ ) + 1} - sin (θ)

Convertir a fracción:

sin (θ) = \frac{sin ( θ ) ( sec ( θ ) + 1 )}{sec ( θ ) + 1}

= \frac{cot ( θ ) + csc ( θ )}{sec ( θ ) + 1} - \frac{sin ( θ ) ( sec ( θ ) + 1 )}{sec ( θ ) + 1}

Ya que los denominadores son iguales, combinar las fracciones:

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

= \frac{cot ( θ ) + csc ( θ ) - sin ( θ ) ( sec ( θ ) + 1 )}{sec ( θ ) + 1}

\frac{cot ( θ ) + csc ( θ ) - sin ( θ ) ( sec ( θ ) + 1 )}{sec ( θ ) + 1} = 0

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

cot (θ) + csc (θ) - sin (θ) (sec (θ) + 1) = 0

Expresar con seno, coseno

cot (θ) + csc (θ) - (1 + sec (θ)) sin (θ)

Utilizar la identidad trigonométrica básica:

cot (x) = \frac{cos ( x )}{sin ( x )}

= \frac{cos ( θ )}{sin ( θ )} + csc (θ) - (1 + sec (θ)) sin (θ)

Utilizar la identidad trigonométrica básica:

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

= \frac{cos ( θ )}{sin ( θ )} + \frac{1}{sin ( θ )} - (1 + sec (θ)) sin (θ)

Utilizar la identidad trigonométrica básica:

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

= \frac{cos ( θ )}{sin ( θ )} + \frac{1}{sin ( θ )} - (1 + \frac{1}{cos ( θ )}) sin (θ)

Simplificar

\frac{cos ( θ )}{sin ( θ )} + \frac{1}{sin ( θ )} - (1 + \frac{1}{cos ( θ )}) sin (θ) : \frac{cos ( θ ) ( cos ( θ ) + 1 ) - sin ^{2} ( θ ) ( cos ( θ ) + 1 )}{sin ( θ ) cos ( θ )}

\frac{cos ( θ )}{sin ( θ )} + \frac{1}{sin ( θ )} - (1 + \frac{1}{cos ( θ )}) sin (θ)

Combinar las fracciones usando el mínimo común denominador:

\frac{cos ( θ ) + 1}{sin ( θ )}

Aplicar la regla

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

= \frac{cos ( θ ) + 1}{sin ( θ )}

= \frac{cos ( θ ) + 1}{sin ( θ )} - sin (θ) (\frac{1}{cos ( θ )} + 1)

Simplificar

1 + \frac{1}{cos ( θ )}

en una fracción:

\frac{cos ( θ ) + 1}{cos ( θ )}

1 + \frac{1}{cos ( θ )}

Convertir a fracción:

1 = \frac{1 cos ( θ )}{cos ( θ )}

= \frac{1 \cdot cos ( θ )}{cos ( θ )} + \frac{1}{cos ( θ )}

Ya que los denominadores son iguales, combinar las fracciones:

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

= \frac{1 \cdot cos ( θ ) + 1}{cos ( θ )}

Multiplicar:

1 \cdot cos (θ) = cos (θ)

= \frac{cos ( θ ) + 1}{cos ( θ )}

= \frac{cos ( θ ) + 1}{sin ( θ )} - \frac{cos ( θ ) + 1}{cos ( θ )} sin (θ)

Multiplicar

\frac{cos ( θ ) + 1}{cos ( θ )} sin (θ) : \frac{sin ( θ ) ( cos ( θ ) + 1 )}{cos ( θ )}

\frac{cos ( θ ) + 1}{cos ( θ )} sin (θ)

Multiplicar fracciones:

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

= \frac{( cos ( θ ) + 1 ) sin ( θ )}{cos ( θ )}

= \frac{cos ( θ ) + 1}{sin ( θ )} - \frac{( cos ( θ ) + 1 ) sin ( θ )}{cos ( θ )}

Mínimo común múltiplo de

sin (θ), cos (θ) : sin (θ) cos (θ)

sin (θ), cos (θ)

Mínimo común múltiplo (MCM)

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

sin (θ)

cos (θ)

= sin (θ) cos (θ)

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 ( θ ) + 1}{sin ( θ )} :

multiplicar el denominador y el numerador por

cos (θ)

\frac{cos ( θ ) + 1}{sin ( θ )} = \frac{( cos ( θ ) + 1 ) cos ( θ )}{sin ( θ ) cos ( θ )}

Para

\frac{( cos ( θ ) + 1 ) sin ( θ )}{cos ( θ )} :

multiplicar el denominador y el numerador por

sin (θ)

\frac{( cos ( θ ) + 1 ) sin ( θ )}{cos ( θ )} = \frac{( cos ( θ ) + 1 ) sin ( θ ) sin ( θ )}{cos ( θ ) sin ( θ )} = \frac{sin ^{2} ( θ ) ( cos ( θ ) + 1 )}{sin ( θ ) cos ( θ )}

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

Ya que los denominadores son iguales, combinar las fracciones:

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

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

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

\frac{( 1 + cos ( θ ) ) cos ( θ ) - ( 1 + cos ( θ ) ) sin ^{2} ( θ )}{cos ( θ ) sin ( θ )} = 0

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

(1 + cos (θ)) cos (θ) - (1 + cos (θ)) sin^{2} (θ) = 0

Factorizar

(1 + cos (θ)) cos (θ) - (1 + cos (θ)) sin^{2} (θ) : (1 + cos (θ)) (cos (θ) - sin^{2} (θ))

(1 + cos (θ)) cos (θ) - (1 + cos (θ)) sin^{2} (θ)

Factorizar el termino común

(1 + cos (θ))

= (1 + cos (θ)) (cos (θ) - sin^{2} (θ))

(1 + cos (θ)) (cos (θ) - sin^{2} (θ)) = 0

Resolver cada parte por separado

1 + cos (θ) = 0 or cos (θ) - sin^{2} (θ) = 0

1 + cos (θ) = 0 : θ = π + 2 πn

1 + cos (θ) = 0

Mover

1

al lado derecho

1 + cos (θ) = 0

Restar

1

de ambos lados

1 + cos (θ) - 1 = 0 - 1

Simplificar

cos (θ) = - 1

cos (θ) = - 1

Soluciones generales para

cos (θ) = - 1

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}

θ = π + 2 πn

θ = π + 2 πn

cos (θ) - sin^{2} (θ) = 0 : θ = arccos (\frac{- 1 + 5}{2}) + 2 πn, θ = 2 π - arccos (\frac{- 1 + 5}{2}) + 2 πn

cos (θ) - sin^{2} (θ) = 0

Re-escribir usando identidades trigonométricas

cos (θ) - sin^{2} (θ)

Utilizar la identidad pitagórica:

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

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

= cos (θ) - (1 - cos^{2} (θ))

- (1 - cos^{2} (θ)) : - 1 + cos^{2} (θ)

- (1 - cos^{2} (θ))

Poner los parentesis

= - (1) - (- cos^{2} (θ))

Aplicar las reglas de los signos

- (- a) = a, - (a) = - a

= - 1 + cos^{2} (θ)

= cos (θ) - 1 + cos^{2} (θ)

- 1 + cos (θ) + cos^{2} (θ) = 0

Usando el método de sustitución

- 1 + cos (θ) + cos^{2} (θ) = 0

Sea:

cos (θ) = u

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

- 1 + u + u^{2} = 0 : u = \frac{- 1 + 5}{2}, u = \frac{- 1 - 5}{2}

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

Escribir en la forma binómica

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

u^{2} + u - 1 = 0

Resolver con la fórmula general para ecuaciones de segundo grado:

u^{2} + u - 1 = 0

Formula general para ecuaciones de segundo grado:

Para

a = 1, b = 1, c = - 1

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

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

1^{2} - 4 \cdot 1 \cdot (- 1) = 5

1^{2} - 4 \cdot 1 \cdot (- 1)

Aplicar la regla

1^{a} = 1

1^{2} = 1

= 1 - 4 \cdot 1 \cdot (- 1)

Aplicar la regla

- (- a) = a

= 1 + 4 \cdot 1 \cdot 1

Multiplicar los numeros:

4 \cdot 1 \cdot 1 = 4

= 1 + 4

Sumar:

1 + 4 = 5

= 5

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

Separar las soluciones

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

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

\frac{- 1 + 5}{2 \cdot 1}

Multiplicar los numeros:

2 \cdot 1 = 2

= \frac{- 1 + 5}{2}

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

\frac{- 1 - 5}{2 \cdot 1}

Multiplicar los numeros:

2 \cdot 1 = 2

= \frac{- 1 - 5}{2}

Las soluciones a la ecuación de segundo grado son:

u = \frac{- 1 + 5}{2}, u = \frac{- 1 - 5}{2}

Sustituir en la ecuación

u = cos (θ)

cos (θ) = \frac{- 1 + 5}{2}, cos (θ) = \frac{- 1 - 5}{2}

cos (θ) = \frac{- 1 + 5}{2}, cos (θ) = \frac{- 1 - 5}{2}

cos (θ) = \frac{- 1 + 5}{2} : θ = arccos (\frac{- 1 + 5}{2}) + 2 πn, θ = 2 π - arccos (\frac{- 1 + 5}{2}) + 2 πn

cos (θ) = \frac{- 1 + 5}{2}

Aplicar propiedades trigonométricas inversas

cos (θ) = \frac{- 1 + 5}{2}

Soluciones generales para

cos (θ) = \frac{- 1 + 5}{2}

cos (x) = a \Rightarrow x = arccos (a) + 2 πn, x = 2 π - arccos (a) + 2 πn

θ = arccos (\frac{- 1 + 5}{2}) + 2 πn, θ = 2 π - arccos (\frac{- 1 + 5}{2}) + 2 πn

θ = arccos (\frac{- 1 + 5}{2}) + 2 πn, θ = 2 π - arccos (\frac{- 1 + 5}{2}) + 2 πn

cos (θ) = \frac{- 1 - 5}{2} :

Sin solución

cos (θ) = \frac{- 1 - 5}{2}

- 1 \leq cos (x) \leq 1

Sin soluci \overset{o}{ˊ} n

Combinar toda las soluciones

θ = arccos (\frac{- 1 + 5}{2}) + 2 πn, θ = 2 π - arccos (\frac{- 1 + 5}{2}) + 2 πn

Combinar toda las soluciones

θ = π + 2 πn, θ = arccos (\frac{- 1 + 5}{2}) + 2 πn, θ = 2 π - arccos (\frac{- 1 + 5}{2}) + 2 πn

Siendo que la ecuación esta indefinida para:

π + 2 πn

θ = arccos (\frac{- 1 + 5}{2}) + 2 πn, θ = 2 π - arccos (\frac{- 1 + 5}{2}) + 2 πn

Mostrar soluciones en forma decimal

θ = 0.90455 \dots + 2 πn, θ = 2 π - 0.90455 \dots + 2 πn

Ejemplos populares

2=cos^2(x)

2 = cos^{2} (x)

(tan(x)-1)(sin(x)-1)=0

(tan (x) - 1) (sin (x) - 1) = 0

1/(cos(2x))+tan(2x)=3cos(2x),0<x<90

\frac{1}{cos ( 2 x )} + tan (2 x) = 3 cos (2 x), 0^{\circ} < x < 9 0^{\circ}

sin(x)= 4/5 ,0<= x<2pi

sin (x) = \frac{4}{5}, 0 \leq x < 2 π

7sin^2(θ)-5sin(θ)=2

7 sin^{2} (θ) - 5 sin (θ) = 2