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Popular >

sec(2x)+tan(2x)=8

Solución

sec (2 x) + tan (2 x) = 8

Solución

x = \frac{1.32208 \dots}{2} + πn

Grados

x = 37.87498 \dots^{\circ} + 18 0^{\circ} n

Pasos de solución

sec (2 x) + tan (2 x) = 8

Restar

8

de ambos lados

sec (2 x) + tan (2 x) - 8 = 0

Expresar con seno, coseno

\frac{1}{cos ( 2 x )} + \frac{sin ( 2 x )}{cos ( 2 x )} - 8 = 0

Simplificar

\frac{1}{cos ( 2 x )} + \frac{sin ( 2 x )}{cos ( 2 x )} - 8 : \frac{1 + sin ( 2 x ) - 8 cos ( 2 x )}{cos ( 2 x )}

\frac{1}{cos ( 2 x )} + \frac{sin ( 2 x )}{cos ( 2 x )} - 8

Combinar las fracciones usando el mínimo común denominador:

\frac{1 + sin ( 2 x )}{cos ( 2 x )}

Aplicar la regla

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

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

= \frac{sin ( 2 x ) + 1}{cos ( 2 x )} - 8

Convertir a fracción:

8 = \frac{8 cos ( 2 x )}{cos ( 2 x )}

= \frac{1 + sin ( 2 x )}{cos ( 2 x )} - \frac{8 cos ( 2 x )}{cos ( 2 x )}

Ya que los denominadores son iguales, combinar las fracciones:

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

= \frac{1 + sin ( 2 x ) - 8 cos ( 2 x )}{cos ( 2 x )}

\frac{1 + sin ( 2 x ) - 8 cos ( 2 x )}{cos ( 2 x )} = 0

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

1 + sin (2 x) - 8 cos (2 x) = 0

Sumar

8 cos (2 x)

a ambos lados

1 + sin (2 x) = 8 cos (2 x)

Elevar al cuadrado ambos lados

(1 + sin (2 x))^{2} = (8 cos (2 x))^{2}

Restar

(8 cos (2 x))^{2}

de ambos lados

(1 + sin (2 x))^{2} - 64 cos^{2} (2 x) = 0

Re-escribir usando identidades trigonométricas

(1 + sin (2 x))^{2} - 64 cos^{2} (2 x)

Utilizar la identidad pitagórica:

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

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

= (1 + sin (2 x))^{2} - 64 (1 - sin^{2} (2 x))

Simplificar

(1 + sin (2 x))^{2} - 64 (1 - sin^{2} (2 x)) : 65 sin^{2} (2 x) + 2 sin (2 x) - 63

(1 + sin (2 x))^{2} - 64 (1 - sin^{2} (2 x))

(1 + sin (2 x))^{2} : 1 + 2 sin (2 x) + sin^{2} (2 x)

Aplicar la formula del binomio al cuadrado:

(a + b)^{2} = a^{2} + 2 ab + b^{2}

a = 1, b = sin (2 x)

= 1^{2} + 2 \cdot 1 \cdot sin (2 x) + sin^{2} (2 x)

Simplificar

1^{2} + 2 \cdot 1 \cdot sin (2 x) + sin^{2} (2 x) : 1 + 2 sin (2 x) + sin^{2} (2 x)

1^{2} + 2 \cdot 1 \cdot sin (2 x) + sin^{2} (2 x)

Aplicar la regla

1^{a} = 1

1^{2} = 1

= 1 + 2 \cdot 1 \cdot sin (2 x) + sin^{2} (2 x)

Multiplicar los numeros:

2 \cdot 1 = 2

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

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

= 1 + 2 sin (2 x) + sin^{2} (2 x) - 64 (1 - sin^{2} (2 x))

Expandir

- 64 (1 - sin^{2} (2 x)) : - 64 + 64 sin^{2} (2 x)

- 64 (1 - sin^{2} (2 x))

Poner los parentesis utilizando:

a (b - c) = ab - a c

a = - 64, b = 1, c = sin^{2} (2 x)

= - 64 \cdot 1 - (- 64) sin^{2} (2 x)

Aplicar las reglas de los signos

- (- a) = a

= - 64 \cdot 1 + 64 sin^{2} (2 x)

Multiplicar los numeros:

64 \cdot 1 = 64

= - 64 + 64 sin^{2} (2 x)

= 1 + 2 sin (2 x) + sin^{2} (2 x) - 64 + 64 sin^{2} (2 x)

Simplificar

1 + 2 sin (2 x) + sin^{2} (2 x) - 64 + 64 sin^{2} (2 x) : 65 sin^{2} (2 x) + 2 sin (2 x) - 63

1 + 2 sin (2 x) + sin^{2} (2 x) - 64 + 64 sin^{2} (2 x)

Agrupar términos semejantes

= 2 sin (2 x) + sin^{2} (2 x) + 64 sin^{2} (2 x) + 1 - 64

Sumar elementos similares:

sin^{2} (2 x) + 64 sin^{2} (2 x) = 65 sin^{2} (2 x)

= 2 sin (2 x) + 65 sin^{2} (2 x) + 1 - 64

Sumar/restar lo siguiente:

1 - 64 = - 63

= 65 sin^{2} (2 x) + 2 sin (2 x) - 63

= 65 sin^{2} (2 x) + 2 sin (2 x) - 63

= 65 sin^{2} (2 x) + 2 sin (2 x) - 63

- 63 + 2 sin (2 x) + 65 sin^{2} (2 x) = 0

Usando el método de sustitución

- 63 + 2 sin (2 x) + 65 sin^{2} (2 x) = 0

Sea:

sin (2 x) = u

- 63 + 2 u + 65 u^{2} = 0

- 63 + 2 u + 65 u^{2} = 0 : u = \frac{63}{65}, u = - 1

- 63 + 2 u + 65 u^{2} = 0

Escribir en la forma binómica

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

65 u^{2} + 2 u - 63 = 0

Resolver con la fórmula general para ecuaciones de segundo grado:

65 u^{2} + 2 u - 63 = 0

Formula general para ecuaciones de segundo grado:

Para

a = 65, b = 2, c = - 63

u_{1, 2} = \frac{- 2 \pm 2 ^{2} - 4 \cdot 65 ( - 63 )}{2 \cdot 65}

u_{1, 2} = \frac{- 2 \pm 2 ^{2} - 4 \cdot 65 ( - 63 )}{2 \cdot 65}

2^{2} - 4 \cdot 65 (- 63) = 128

2^{2} - 4 \cdot 65 (- 63)

Aplicar la regla

- (- a) = a

= 2^{2} + 4 \cdot 65 \cdot 63

Multiplicar los numeros:

4 \cdot 65 \cdot 63 = 16380

= 2^{2} + 16380

2^{2} = 4

= 4 + 16380

Sumar:

4 + 16380 = 16384

= 16384

Descomponer el número en factores primos:

16384 = 12 8^{2}

= 12 8^{2}

Aplicar las leyes de los exponentes:

12 8^{2} = 128

= 128

u_{1, 2} = \frac{- 2 \pm 128}{2 \cdot 65}

Separar las soluciones

u_{1} = \frac{- 2 + 128}{2 \cdot 65}, u_{2} = \frac{- 2 - 128}{2 \cdot 65}

u = \frac{- 2 + 128}{2 \cdot 65} : \frac{63}{65}

\frac{- 2 + 128}{2 \cdot 65}

Sumar/restar lo siguiente:

- 2 + 128 = 126

= \frac{126}{2 \cdot 65}

Multiplicar los numeros:

2 \cdot 65 = 130

= \frac{126}{130}

Eliminar los terminos comunes:

2

= \frac{63}{65}

u = \frac{- 2 - 128}{2 \cdot 65} : - 1

\frac{- 2 - 128}{2 \cdot 65}

Restar:

- 2 - 128 = - 130

= \frac{- 130}{2 \cdot 65}

Multiplicar los numeros:

2 \cdot 65 = 130

= \frac{- 130}{130}

Aplicar las propiedades de las fracciones:

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

= - \frac{130}{130}

Aplicar la regla

\frac{a}{a} = 1

= - 1

Las soluciones a la ecuación de segundo grado son:

u = \frac{63}{65}, u = - 1

Sustituir en la ecuación

u = sin (2 x)

sin (2 x) = \frac{63}{65}, sin (2 x) = - 1

sin (2 x) = \frac{63}{65}, sin (2 x) = - 1

sin (2 x) = \frac{63}{65} : x = \frac{arcsin ( \frac{63}{65} )}{2} + πn, x = \frac{π}{2} - \frac{arcsin ( \frac{63}{65} )}{2} + πn

sin (2 x) = \frac{63}{65}

Aplicar propiedades trigonométricas inversas

sin (2 x) = \frac{63}{65}

Soluciones generales para

sin (2 x) = \frac{63}{65}

sin (x) = a \Rightarrow x = arcsin (a) + 2 πn, x = π - arcsin (a) + 2 πn

2 x = arcsin (\frac{63}{65}) + 2 πn, 2 x = π - arcsin (\frac{63}{65}) + 2 πn

2 x = arcsin (\frac{63}{65}) + 2 πn, 2 x = π - arcsin (\frac{63}{65}) + 2 πn

Resolver

2 x = arcsin (\frac{63}{65}) + 2 πn : x = \frac{arcsin ( \frac{63}{65} )}{2} + πn

2 x = arcsin (\frac{63}{65}) + 2 πn

Dividir ambos lados entre

2

2 x = arcsin (\frac{63}{65}) + 2 πn

Dividir ambos lados entre

2

\frac{2 x}{2} = \frac{arcsin ( \frac{63}{65} )}{2} + \frac{2 πn}{2}

Simplificar

x = \frac{arcsin ( \frac{63}{65} )}{2} + πn

x = \frac{arcsin ( \frac{63}{65} )}{2} + πn

Resolver

2 x = π - arcsin (\frac{63}{65}) + 2 πn : x = \frac{π}{2} - \frac{arcsin ( \frac{63}{65} )}{2} + πn

2 x = π - arcsin (\frac{63}{65}) + 2 πn

Dividir ambos lados entre

2

2 x = π - arcsin (\frac{63}{65}) + 2 πn

Dividir ambos lados entre

2

\frac{2 x}{2} = \frac{π}{2} - \frac{arcsin ( \frac{63}{65} )}{2} + \frac{2 πn}{2}

Simplificar

x = \frac{π}{2} - \frac{arcsin ( \frac{63}{65} )}{2} + πn

x = \frac{π}{2} - \frac{arcsin ( \frac{63}{65} )}{2} + πn

x = \frac{arcsin ( \frac{63}{65} )}{2} + πn, x = \frac{π}{2} - \frac{arcsin ( \frac{63}{65} )}{2} + πn

sin (2 x) = - 1 : x = \frac{3 π}{4} + πn

sin (2 x) = - 1

Soluciones generales para

sin (2 x) = - 1

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}

2 x = \frac{3 π}{2} + 2 πn

2 x = \frac{3 π}{2} + 2 πn

Resolver

2 x = \frac{3 π}{2} + 2 πn : x = \frac{3 π}{4} + πn

2 x = \frac{3 π}{2} + 2 πn

Dividir ambos lados entre

2

2 x = \frac{3 π}{2} + 2 πn

Dividir ambos lados entre

2

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

Simplificar

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

Simplificar

\frac{2 x}{2} : x

\frac{2 x}{2}

Dividir:

\frac{2}{2} = 1

= x

Simplificar

\frac{\frac{3 π}{2}}{2} + \frac{2 πn}{2} : \frac{3 π}{4} + πn

\frac{\frac{3 π}{2}}{2} + \frac{2 πn}{2}

\frac{\frac{3 π}{2}}{2} = \frac{3 π}{4}

\frac{\frac{3 π}{2}}{2}

Aplicar las propiedades de las fracciones:

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

= \frac{3 π}{2 \cdot 2}

Multiplicar los numeros:

2 \cdot 2 = 4

= \frac{3 π}{4}

\frac{2 πn}{2} = πn

\frac{2 πn}{2}

Dividir:

\frac{2}{2} = 1

= πn

= \frac{3 π}{4} + πn

x = \frac{3 π}{4} + πn

x = \frac{3 π}{4} + πn

x = \frac{3 π}{4} + πn

x = \frac{3 π}{4} + πn

Combinar toda las soluciones

x = \frac{arcsin ( \frac{63}{65} )}{2} + πn, x = \frac{π}{2} - \frac{arcsin ( \frac{63}{65} )}{2} + πn, x = \frac{3 π}{4} + πn

Verificar las soluciones sustituyendo en la ecuación original

Verificar las soluciones sustituyéndolas en

sec (2 x) + tan (2 x) = 8

Quitar las que no concuerden con la ecuación.

Verificar la solución

\frac{arcsin ( \frac{63}{65} )}{2} + πn :

Verdadero

\frac{arcsin ( \frac{63}{65} )}{2} + πn

Sustituir

n = 1

\frac{arcsin ( \frac{63}{65} )}{2} + π 1

Multiplicar

sec (2 x) + tan (2 x) = 8

por

x = \frac{arcsin ( \frac{63}{65} )}{2} + π 1

sec (2 (\frac{arcsin ( \frac{63}{65} )}{2} + π 1)) + tan (2 (\frac{arcsin ( \frac{63}{65} )}{2} + π 1)) = 8

Simplificar

8 = 8

\Rightarrow Verdadero

Verificar la solución

\frac{π}{2} - \frac{arcsin ( \frac{63}{65} )}{2} + πn :

Falso

\frac{π}{2} - \frac{arcsin ( \frac{63}{65} )}{2} + πn

Sustituir

n = 1

\frac{π}{2} - \frac{arcsin ( \frac{63}{65} )}{2} + π 1

Multiplicar

sec (2 x) + tan (2 x) = 8

por

x = \frac{π}{2} - \frac{arcsin ( \frac{63}{65} )}{2} + π 1

sec (2 (\frac{π}{2} - \frac{arcsin ( \frac{63}{65} )}{2} + π 1)) + tan (2 (\frac{π}{2} - \frac{arcsin ( \frac{63}{65} )}{2} + π 1)) = 8

Simplificar

- 8 = 8

\Rightarrow Falso

Verificar la solución

\frac{3 π}{4} + πn :

Falso

\frac{3 π}{4} + πn

Sustituir

n = 1

\frac{3 π}{4} + π 1

Multiplicar

sec (2 x) + tan (2 x) = 8

por

x = \frac{3 π}{4} + π 1

sec (2 (\frac{3 π}{4} + π 1)) + tan (2 (\frac{3 π}{4} + π 1)) = 8

Sin definir

\Rightarrow Falso

x = \frac{arcsin ( \frac{63}{65} )}{2} + πn

Mostrar soluciones en forma decimal

x = \frac{1.32208 \dots}{2} + πn

Ejemplos populares

cos(θ)= 1/12

cos (θ) = \frac{1}{12}

sin(θ)=-8/9

sin (θ) = - \frac{8}{9}

2sin^2(x)+5sin(x)-12=0

2 sin^{2} (x) + 5 sin (x) - 12 = 0

sqrt(3)tan(x-pi/5)-1=0

3 tan (x - \frac{π}{5}) - 1 = 0

solvefor x,0=4-1/(cos^2(x))resolver para

x, 0 = 4 - \frac{1}{cos ^{2} ( x )}