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(-3+4cos^2(θ))/(1-2sin(θ))=a+bsin(θ)

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Solução

1−2sin(θ)−3+4cos2(θ)​=a+bsin(θ)

Solução

θ=arcsin(2(−4+2b)b−2a+4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​)+2πn,θ=π+arcsin(−2(−4+2b)b−2a+4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​)+2πn,θ=arcsin(2(−4+2b)b−2a−4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​)+2πn,θ=π+arcsin(−2(−4+2b)b−2a−4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​)+2πn
Passos da solução
1−2sin(θ)−3+4cos2(θ)​=a+bsin(θ)
Subtrair a+bsin(θ) de ambos os lados1−2sin(θ)−3+4cos2(θ)​−a−bsin(θ)=0
Simplificar 1−2sin(θ)−3+4cos2(θ)​−a−bsin(θ):1−2sin(θ)−3+4cos2(θ)−a(1−2sin(θ))−bsin(θ)(1−2sin(θ))​
1−2sin(θ)−3+4cos2(θ)​−a−bsin(θ)
Converter para fração: a=1−2sin(θ)a(1−2sin(θ))​,bsin(θ)=1−2sin(θ)bsin(θ)(1−2sin(θ))​=1−2sin(θ)−3+4cos2(θ)​−1−2sin(θ)a(1−2sin(θ))​−1−2sin(θ)bsin(θ)(1−2sin(θ))​
Já que os denominadores são iguais, combinar as frações: ca​±cb​=ca±b​=1−2sin(θ)−3+4cos2(θ)−a(1−2sin(θ))−bsin(θ)(1−2sin(θ))​
1−2sin(θ)−3+4cos2(θ)−a(1−2sin(θ))−bsin(θ)(1−2sin(θ))​=0
g(x)f(x)​=0⇒f(x)=0−3+4cos2(θ)−a(1−2sin(θ))−bsin(θ)(1−2sin(θ))=0
Reeecreva usando identidades trigonométricas
−3−(1−2sin(θ))a+4cos2(θ)−(1−2sin(θ))sin(θ)b
Utilizar a identidade trigonométrica pitagórica: cos2(x)+sin2(x)=1cos2(x)=1−sin2(x)=−3−(1−2sin(θ))a+4(1−sin2(θ))−(1−2sin(θ))sin(θ)b
Simplificar −3−(1−2sin(θ))a+4(1−sin2(θ))−(1−2sin(θ))sin(θ)b:2bsin2(θ)+2asin(θ)−4sin2(θ)−bsin(θ)+1−a
−3−(1−2sin(θ))a+4(1−sin2(θ))−(1−2sin(θ))sin(θ)b
=−3−a(1−2sin(θ))+4(1−sin2(θ))−bsin(θ)(1−2sin(θ))
Expandir −a(1−2sin(θ)):−a+2asin(θ)
−a(1−2sin(θ))
Colocar os parênteses utilizando: a(b−c)=ab−aca=−a,b=1,c=2sin(θ)=−a⋅1−(−a)⋅2sin(θ)
Aplicar as regras dos sinais−(−a)=a=−1⋅a+2asin(θ)
Multiplicar: 1⋅a=a=−a+2asin(θ)
=−3−a+2asin(θ)+4(1−sin2(θ))−(1−2sin(θ))sin(θ)b
Expandir 4(1−sin2(θ)):4−4sin2(θ)
4(1−sin2(θ))
Colocar os parênteses utilizando: a(b−c)=ab−aca=4,b=1,c=sin2(θ)=4⋅1−4sin2(θ)
Multiplicar os números: 4⋅1=4=4−4sin2(θ)
=−3−a+2asin(θ)+4−4sin2(θ)−(1−2sin(θ))sin(θ)b
Expandir −sin(θ)b(1−2sin(θ)):−bsin(θ)+2bsin2(θ)
−sin(θ)b(1−2sin(θ))
Colocar os parênteses utilizando: a(b−c)=ab−aca=−sin(θ)b,b=1,c=2sin(θ)=−sin(θ)b⋅1−(−sin(θ)b)⋅2sin(θ)
Aplicar as regras dos sinais−(−a)=a=−1⋅bsin(θ)+2bsin(θ)sin(θ)
Simplificar −1⋅bsin(θ)+2bsin(θ)sin(θ):−bsin(θ)+2bsin2(θ)
−1⋅bsin(θ)+2bsin(θ)sin(θ)
1⋅bsin(θ)=bsin(θ)
1⋅bsin(θ)
Multiplicar: 1⋅b=b=bsin(θ)
2bsin(θ)sin(θ)=2bsin2(θ)
2bsin(θ)sin(θ)
Aplicar as propriedades dos expoentes: ab⋅ac=ab+csin(θ)sin(θ)=sin1+1(θ)=2bsin1+1(θ)
Somar: 1+1=2=2bsin2(θ)
=−bsin(θ)+2bsin2(θ)
=−bsin(θ)+2bsin2(θ)
=−3−a+2asin(θ)+4−4sin2(θ)−bsin(θ)+2bsin2(θ)
Simplificar −3−a+2asin(θ)+4−4sin2(θ)−bsin(θ)+2bsin2(θ):2bsin2(θ)+2asin(θ)−4sin2(θ)−bsin(θ)+1−a
−3−a+2asin(θ)+4−4sin2(θ)−bsin(θ)+2bsin2(θ)
Agrupar termos semelhantes=2asin(θ)−bsin(θ)+2bsin2(θ)−4sin2(θ)−a−3+4
Somar/subtrair: −3+4=1=2bsin2(θ)+2asin(θ)−4sin2(θ)−bsin(θ)+1−a
=2bsin2(θ)+2asin(θ)−4sin2(θ)−bsin(θ)+1−a
=2bsin2(θ)+2asin(θ)−4sin2(θ)−bsin(θ)+1−a
1−a−4sin2(θ)−sin(θ)b+2sin2(θ)b+2sin(θ)a=0
Usando o método de substituição
1−a−4sin2(θ)−sin(θ)b+2sin2(θ)b+2sin(θ)a=0
Sea: sin(θ)=u1−a−4u2−ub+2u2b+2ua=0
1−a−4u2−ub+2u2b+2ua=0:u=2(−4+2b)b−2a+4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​,u=2(−4+2b)b−2a−4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​;b=2
1−a−4u2−ub+2u2b+2ua=0
Escrever na forma padrão ax2+bx+c=0(−4+2b)u2+(−b+2a)u+1−a=0
Resolver com a fórmula quadrática
(−4+2b)u2+(−b+2a)u+1−a=0
Fórmula geral para equações de segundo grau:
Para a=−4+2b,b=−b+2a,c=1−au1,2​=2(−4+2b)−(−b+2a)±(−b+2a)2−4(−4+2b)(1−a)​​
u1,2​=2(−4+2b)−(−b+2a)±(−b+2a)2−4(−4+2b)(1−a)​​
Simplificar (−b+2a)2−4(−4+2b)(1−a)​:4a2+4ab−16a+b2−8b+16​
(−b+2a)2−4(−4+2b)(1−a)​
Expandir (−b+2a)2−4(−4+2b)(1−a):4a2+4ab−16a+b2−8b+16
(−b+2a)2−4(−4+2b)(1−a)
(−b+2a)2:b2−4ab+4a2
Aplique a fórmula do quadrado perfeito: (a+b)2=a2+2ab+b2a=−b,b=2a
=(−b)2+2(−b)⋅2a+(2a)2
Simplificar (−b)2+2(−b)⋅2a+(2a)2:b2−4ab+4a2
(−b)2+2(−b)⋅2a+(2a)2
Remover os parênteses: (−a)=−a=(−b)2−2b⋅2a+(2a)2
(−b)2=b2
(−b)2
Aplicar as propriedades dos expoentes: (−a)n=an,se né par(−b)2=b2=b2
2b⋅2a=4ab
2b⋅2a
Multiplicar os números: 2⋅2=4=4ab
(2a)2=4a2
(2a)2
Aplicar as propriedades dos expoentes: (a⋅b)n=anbn=22a2
22=4=4a2
=b2−4ab+4a2
=b2−4ab+4a2
=b2−4ab+4a2−4(−4+2b)(1−a)
Expandir −4(−4+2b)(1−a):16−16a−8b+8ab
Expandir (−4+2b)(1−a):−4+4a+2b−2ab
(−4+2b)(1−a)
Aplique o método FOIL: (a+b)(c+d)=ac+ad+bc+bda=−4,b=2b,c=1,d=−a=(−4)⋅1+(−4)(−a)+2b⋅1+2b(−a)
Aplicar as regras dos sinais+(−a)=−a,(−a)(−b)=ab=−4⋅1+4a+2⋅1⋅b−2ab
Simplificar −4⋅1+4a+2⋅1⋅b−2ab:−4+4a+2b−2ab
−4⋅1+4a+2⋅1⋅b−2ab
Multiplicar os números: 4⋅1=4=−4+4a+2⋅1⋅b−2ab
Multiplicar os números: 2⋅1=2=−4+4a+2b−2ab
=−4+4a+2b−2ab
=−4(−4+4a+2b−2ab)
Expandir −4(−4+4a+2b−2ab):16−16a−8b+8ab
−4(−4+4a+2b−2ab)
Aplicar a seguinte regra dos produtos notáveis=(−4)(−4)+(−4)⋅4a+(−4)⋅2b+(−4)(−2ab)
Aplicar as regras dos sinais(−a)(−b)=ab,+(−a)=−a=4⋅4−4⋅4a−4⋅2b+4⋅2ab
Simplificar 4⋅4−4⋅4a−4⋅2b+4⋅2ab:16−16a−8b+8ab
4⋅4−4⋅4a−4⋅2b+4⋅2ab
4⋅4=16
4⋅4
Multiplicar os números: 4⋅4=16=16
4⋅4a=16a
4⋅4a
Multiplicar os números: 4⋅4=16=16a
4⋅2b=8b
4⋅2b
Multiplicar os números: 4⋅2=8=8b
4⋅2ab=8ab
4⋅2ab
Multiplicar os números: 4⋅2=8=8ab
=16−16a−8b+8ab
=16−16a−8b+8ab
=16−16a−8b+8ab
=b2−4ab+4a2+16−16a−8b+8ab
Simplificar b2−4ab+4a2+16−16a−8b+8ab:4a2+4ab−16a+b2−8b+16
b2−4ab+4a2+16−16a−8b+8ab
Agrupar termos semelhantes=4a2−4ab+8ab−16a+b2−8b+16
Somar elementos similares: −4ab+8ab=4ab=4a2+4ab−16a+b2−8b+16
=4a2+4ab−16a+b2−8b+16
=4a2+4ab−16a+b2−8b+16​
u1,2​=2(−4+2b)−(−b+2a)±4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​;b=2
Separe as soluçõesu1​=2(−4+2b)−(−b+2a)+4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​,u2​=2(−4+2b)−(−b+2a)−4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​
u=2(−4+2b)−(−b+2a)+4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​:2(−4+2b)b−2a+4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​
2(−4+2b)−(−b+2a)+4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​
−(−b+2a):b−2a
−(−b+2a)
Colocar os parênteses=−(−b)−(2a)
Aplicar as regras dos sinais−(−a)=a,−(a)=−a=b−2a
=2(2b−4)b−2a+4a2+4ab−16a+b2+16−8b​​
=2(−4+2b)b−2a+4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​
u=2(−4+2b)−(−b+2a)−4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​:2(−4+2b)b−2a−4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​
2(−4+2b)−(−b+2a)−4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​
−(−b+2a):b−2a
−(−b+2a)
Colocar os parênteses=−(−b)−(2a)
Aplicar as regras dos sinais−(−a)=a,−(a)=−a=b−2a
=2(2b−4)b−2a−4a2+4ab−16a+b2+16−8b​​
=2(−4+2b)b−2a−4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​
As soluções para a equação de segundo grau são: u=2(−4+2b)b−2a+4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​,u=2(−4+2b)b−2a−4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​;b=2
Substituir na equação u=sin(θ)sin(θ)=2(−4+2b)b−2a+4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​,sin(θ)=2(−4+2b)b−2a−4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​;b=2
sin(θ)=2(−4+2b)b−2a+4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​,sin(θ)=2(−4+2b)b−2a−4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​;b=2
sin(θ)=2(−4+2b)b−2a+4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​:θ=arcsin(2(−4+2b)b−2a+4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​)+2πn,θ=π+arcsin(−2(−4+2b)b−2a+4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​)+2πn
sin(θ)=2(−4+2b)b−2a+4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​
Aplique as propriedades trigonométricas inversas
sin(θ)=2(−4+2b)b−2a+4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​
Soluções gerais para sin(θ)=2(−4+2b)b−2a+4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​sin(x)=a⇒x=arcsin(a)+2πn,x=π+arcsin(a)+2πnθ=arcsin(2(−4+2b)b−2a+4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​)+2πn,θ=π+arcsin(−2(−4+2b)b−2a+4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​)+2πn
θ=arcsin(2(−4+2b)b−2a+4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​)+2πn,θ=π+arcsin(−2(−4+2b)b−2a+4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​)+2πn
sin(θ)=2(−4+2b)b−2a−4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​:θ=arcsin(2(−4+2b)b−2a−4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​)+2πn,θ=π+arcsin(−2(−4+2b)b−2a−4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​)+2πn
sin(θ)=2(−4+2b)b−2a−4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​
Aplique as propriedades trigonométricas inversas
sin(θ)=2(−4+2b)b−2a−4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​
Soluções gerais para sin(θ)=2(−4+2b)b−2a−4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​sin(x)=a⇒x=arcsin(a)+2πn,x=π+arcsin(a)+2πnθ=arcsin(2(−4+2b)b−2a−4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​)+2πn,θ=π+arcsin(−2(−4+2b)b−2a−4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​)+2πn
θ=arcsin(2(−4+2b)b−2a−4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​)+2πn,θ=π+arcsin(−2(−4+2b)b−2a−4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​)+2πn
Combinar toda as soluçõesθ=arcsin(2(−4+2b)b−2a+4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​)+2πn,θ=π+arcsin(−2(−4+2b)b−2a+4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​)+2πn,θ=arcsin(2(−4+2b)b−2a−4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​)+2πn,θ=π+arcsin(−2(−4+2b)b−2a−4a2+4ab−16a+b2−8b+16​​)+2πn

Gráfico

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Exemplos populares

2sin^2(x)-7sin(x)=-3,0<= x<= 2pi2sin2(x)−7sin(x)=−3,0≤x≤2πsin^2(x)+cos^2(x)=cos(2x)sin2(x)+cos2(x)=cos(2x)(218)sin^2(x)+(126)sin(x)-88=0(218)sin2(x)+(126)sin(x)−88=03sin(3x)=03sin(3x)=0cos(θ)csc(θ)=sin(θ)sec(θ)cos(θ)csc(θ)=sin(θ)sec(θ)
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