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cos^2(x)+cos^2(3x)=1

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Solution

cos2(x)+cos2(3x)=1

Solution

x=0.78539…+2πn,x=2π−0.78539…+2πn,x=2.35619…+2πn,x=−2.35619…+2πn,x=0.39269…+2πn,x=2π−0.39269…+2πn,x=2.74889…+2πn,x=−2.74889…+2πn,x=1.17809…+2πn,x=2π−1.17809…+2πn,x=1.96349…+2πn,x=−1.96349…+2πn
+1
Degrés
x=45∘+360∘n,x=315∘+360∘n,x=135∘+360∘n,x=−135∘+360∘n,x=22.5∘+360∘n,x=337.5∘+360∘n,x=157.5∘+360∘n,x=−157.5∘+360∘n,x=67.5∘+360∘n,x=292.5∘+360∘n,x=112.5∘+360∘n,x=−112.5∘+360∘n
étapes des solutions
cos2(x)+cos2(3x)=1
Soustraire 1 des deux côtéscos2(x)+cos2(3x)−1=0
Récrire en utilisant des identités trigonométriques
−1+cos2(3x)+cos2(x)
cos(3x)=4cos3(x)−3cos(x)
cos(3x)
Récrire en utilisant des identités trigonométriques
cos(3x)
Récrire comme=cos(2x+x)
Utiliser l'identité de la somme de l'angle: cos(s+t)=cos(s)cos(t)−sin(s)sin(t)=cos(2x)cos(x)−sin(2x)sin(x)
Utiliser l'identité d'angle double: sin(2x)=2sin(x)cos(x)=cos(2x)cos(x)−2sin(x)cos(x)sin(x)
Simplifier cos(2x)cos(x)−2sin(x)cos(x)sin(x):cos(x)cos(2x)−2sin2(x)cos(x)
cos(2x)cos(x)−2sin(x)cos(x)sin(x)
2sin(x)cos(x)sin(x)=2sin2(x)cos(x)
2sin(x)cos(x)sin(x)
Appliquer la règle de l'exposant: ab⋅ac=ab+csin(x)sin(x)=sin1+1(x)=2cos(x)sin1+1(x)
Additionner les nombres : 1+1=2=2cos(x)sin2(x)
=cos(x)cos(2x)−2sin2(x)cos(x)
=cos(x)cos(2x)−2sin2(x)cos(x)
=cos(x)cos(2x)−2sin2(x)cos(x)
Utiliser l'identité d'angle double: cos(2x)=2cos2(x)−1=(2cos2(x)−1)cos(x)−2sin2(x)cos(x)
Utiliser l'identité hyperbolique: cos2(x)+sin2(x)=1sin2(x)=1−cos2(x)=(2cos2(x)−1)cos(x)−2(1−cos2(x))cos(x)
Développer (2cos2(x)−1)cos(x)−2(1−cos2(x))cos(x):4cos3(x)−3cos(x)
(2cos2(x)−1)cos(x)−2(1−cos2(x))cos(x)
=cos(x)(2cos2(x)−1)−2cos(x)(1−cos2(x))
Développer cos(x)(2cos2(x)−1):2cos3(x)−cos(x)
cos(x)(2cos2(x)−1)
Appliquer la loi de la distribution: a(b−c)=ab−aca=cos(x),b=2cos2(x),c=1=cos(x)2cos2(x)−cos(x)1
=2cos2(x)cos(x)−1cos(x)
Simplifier 2cos2(x)cos(x)−1⋅cos(x):2cos3(x)−cos(x)
2cos2(x)cos(x)−1cos(x)
2cos2(x)cos(x)=2cos3(x)
2cos2(x)cos(x)
Appliquer la règle de l'exposant: ab⋅ac=ab+ccos2(x)cos(x)=cos2+1(x)=2cos2+1(x)
Additionner les nombres : 2+1=3=2cos3(x)
1⋅cos(x)=cos(x)
1cos(x)
Multiplier: 1⋅cos(x)=cos(x)=cos(x)
=2cos3(x)−cos(x)
=2cos3(x)−cos(x)
=2cos3(x)−cos(x)−2(1−cos2(x))cos(x)
Développer −2cos(x)(1−cos2(x)):−2cos(x)+2cos3(x)
−2cos(x)(1−cos2(x))
Appliquer la loi de la distribution: a(b−c)=ab−aca=−2cos(x),b=1,c=cos2(x)=−2cos(x)1−(−2cos(x))cos2(x)
Appliquer les règles des moins et des plus−(−a)=a=−2⋅1cos(x)+2cos2(x)cos(x)
Simplifier −2⋅1⋅cos(x)+2cos2(x)cos(x):−2cos(x)+2cos3(x)
−2⋅1cos(x)+2cos2(x)cos(x)
2⋅1⋅cos(x)=2cos(x)
2⋅1cos(x)
Multiplier les nombres : 2⋅1=2=2cos(x)
2cos2(x)cos(x)=2cos3(x)
2cos2(x)cos(x)
Appliquer la règle de l'exposant: ab⋅ac=ab+ccos2(x)cos(x)=cos2+1(x)=2cos2+1(x)
Additionner les nombres : 2+1=3=2cos3(x)
=−2cos(x)+2cos3(x)
=−2cos(x)+2cos3(x)
=2cos3(x)−cos(x)−2cos(x)+2cos3(x)
Simplifier 2cos3(x)−cos(x)−2cos(x)+2cos3(x):4cos3(x)−3cos(x)
2cos3(x)−cos(x)−2cos(x)+2cos3(x)
Grouper comme termes=2cos3(x)+2cos3(x)−cos(x)−2cos(x)
Additionner les éléments similaires : 2cos3(x)+2cos3(x)=4cos3(x)=4cos3(x)−cos(x)−2cos(x)
Additionner les éléments similaires : −cos(x)−2cos(x)=−3cos(x)=4cos3(x)−3cos(x)
=4cos3(x)−3cos(x)
=4cos3(x)−3cos(x)
=−1+(4cos3(x)−3cos(x))2+cos2(x)
Simplifier −1+(4cos3(x)−3cos(x))2+cos2(x):−1+16cos6(x)−24cos4(x)+10cos2(x)
−1+(4cos3(x)−3cos(x))2+cos2(x)
(4cos3(x)−3cos(x))2:16cos6(x)−24cos4(x)+9cos2(x)
Appliquer la formule du carré parfait: (a−b)2=a2−2ab+b2a=4cos3(x),b=3cos(x)
=(4cos3(x))2−2⋅4cos3(x)⋅3cos(x)+(3cos(x))2
Simplifier (4cos3(x))2−2⋅4cos3(x)⋅3cos(x)+(3cos(x))2:16cos6(x)−24cos4(x)+9cos2(x)
(4cos3(x))2−2⋅4cos3(x)⋅3cos(x)+(3cos(x))2
(4cos3(x))2=16cos6(x)
(4cos3(x))2
Appliquer la règle de l'exposant: (a⋅b)n=anbn=42(cos3(x))2
(cos3(x))2:cos6(x)
Appliquer la règle de l'exposant: (ab)c=abc=cos3⋅2(x)
Multiplier les nombres : 3⋅2=6=cos6(x)
=42cos6(x)
42=16=16cos6(x)
2⋅4cos3(x)⋅3cos(x)=24cos4(x)
2⋅4cos3(x)⋅3cos(x)
Multiplier les nombres : 2⋅4⋅3=24=24cos3(x)cos(x)
Appliquer la règle de l'exposant: ab⋅ac=ab+ccos3(x)cos(x)=cos3+1(x)=24cos3+1(x)
Additionner les nombres : 3+1=4=24cos4(x)
(3cos(x))2=9cos2(x)
(3cos(x))2
Appliquer la règle de l'exposant: (a⋅b)n=anbn=32cos2(x)
32=9=9cos2(x)
=16cos6(x)−24cos4(x)+9cos2(x)
=16cos6(x)−24cos4(x)+9cos2(x)
=−1+16cos6(x)−24cos4(x)+9cos2(x)+cos2(x)
Additionner les éléments similaires : 9cos2(x)+cos2(x)=10cos2(x)=−1+16cos6(x)−24cos4(x)+10cos2(x)
=−1+16cos6(x)−24cos4(x)+10cos2(x)
−1+10cos2(x)+16cos6(x)−24cos4(x)=0
Résoudre par substitution
−1+10cos2(x)+16cos6(x)−24cos4(x)=0
Soit : cos(x)=u−1+10u2+16u6−24u4=0
−1+10u2+16u6−24u4=0:u=21​​,u=−21​​,u=22+2​​​,u=−22+2​​​,u=22−2​​​,u=−22−2​​​
−1+10u2+16u6−24u4=0
Ecrire sous la forme standard an​xn+…+a1​x+a0​=016u6−24u4+10u2−1=0
Récrire l'équation avec v=u2,v2=u4 et v3=u616v3−24v2+10v−1=0
Résoudre 16v3−24v2+10v−1=0:v=21​,v=42+2​​,v=42−2​​
16v3−24v2+10v−1=0
Factoriser 16v3−24v2+10v−1:(2v−1)(8v2−8v+1)
16v3−24v2+10v−1
Utiliser le théorème de la racine rationnelle
a0​=1,an​=16
Les diviseurs de a0​:1,Les diviseurs de an​:1,2,4,8,16
Par conséquent, vérifier les nombres rationnels suivants :±1,2,4,8,161​
21​ est une racine de l'expression, donc factorise 2v−1
=(2v−1)2v−116v3−24v2+10v−1​
2v−116v3−24v2+10v−1​=8v2−8v+1
2v−116v3−24v2+10v−1​
Diviser 2v−116v3−24v2+10v−1​:2v−116v3−24v2+10v−1​=8v2+2v−1−16v2+10v−1​
Diviser les coefficients directeurs16v3−24v2+10v−1
et le diviseur 2v−1:2v16v3​=8v2
Quotient=8v2
Multiplier 2v−1 par 8v2:16v3−8v2Soustraire 16v3−8v2 de 16v3−24v2+10v−1 pour obtenir un nouveau resteReste=−16v2+10v−1
Par conséquent2v−116v3−24v2+10v−1​=8v2+2v−1−16v2+10v−1​
=8v2+2v−1−16v2+10v−1​
Diviser 2v−1−16v2+10v−1​:2v−1−16v2+10v−1​=−8v+2v−12v−1​
Diviser les coefficients directeurs−16v2+10v−1
et le diviseur 2v−1:2v−16v2​=−8v
Quotient=−8v
Multiplier 2v−1 par −8v:−16v2+8vSoustraire −16v2+8v de −16v2+10v−1 pour obtenir un nouveau resteReste=2v−1
Par conséquent2v−1−16v2+10v−1​=−8v+2v−12v−1​
=8v2−8v+2v−12v−1​
Diviser 2v−12v−1​:2v−12v−1​=1
Diviser les coefficients directeurs2v−1
et le diviseur 2v−1:2v2v​=1
Quotient=1
Multiplier 2v−1 par 1:2v−1Soustraire 2v−1 de 2v−1 pour obtenir un nouveau resteReste=0
Par conséquent2v−12v−1​=1
=8v2−8v+1
=(2v−1)(8v2−8v+1)
(2v−1)(8v2−8v+1)=0
En utilisant le principe du facteur zéro : Si ab=0alors a=0ou b=02v−1=0or8v2−8v+1=0
Résoudre 2v−1=0:v=21​
2v−1=0
Déplacer 1vers la droite
2v−1=0
Ajouter 1 aux deux côtés2v−1+1=0+1
Simplifier2v=1
2v=1
Diviser les deux côtés par 2
2v=1
Diviser les deux côtés par 222v​=21​
Simplifierv=21​
v=21​
Résoudre 8v2−8v+1=0:v=42+2​​,v=42−2​​
8v2−8v+1=0
Résoudre par la formule quadratique
8v2−8v+1=0
Formule de l'équation quadratique:
Pour a=8,b=−8,c=1v1,2​=2⋅8−(−8)±(−8)2−4⋅8⋅1​​
v1,2​=2⋅8−(−8)±(−8)2−4⋅8⋅1​​
(−8)2−4⋅8⋅1​=42​
(−8)2−4⋅8⋅1​
Appliquer la règle de l'exposant: (−a)n=an,si n pair(−8)2=82=82−4⋅8⋅1​
Multiplier les nombres : 4⋅8⋅1=32=82−32​
82=64=64−32​
Soustraire les nombres : 64−32=32=32​
Factorisation première de 32:25
32
32divisée par 232=16⋅2=2⋅16
16divisée par 216=8⋅2=2⋅2⋅8
8divisée par 28=4⋅2=2⋅2⋅2⋅4
4divisée par 24=2⋅2=2⋅2⋅2⋅2⋅2
2 est un nombre premier, par conséquent aucune autre factorisation n'est possible=2⋅2⋅2⋅2⋅2
=25
=25​
Appliquer la règle de l'exposant: ab+c=ab⋅ac=24⋅2​
Appliquer la règle des radicaux: nab​=na​nb​=2​24​
Appliquer la règle des radicaux: nam​=anm​24​=224​=22=222​
Redéfinir=42​
v1,2​=2⋅8−(−8)±42​​
Séparer les solutionsv1​=2⋅8−(−8)+42​​,v2​=2⋅8−(−8)−42​​
v=2⋅8−(−8)+42​​:42+2​​
2⋅8−(−8)+42​​
Appliquer la règle −(−a)=a=2⋅88+42​​
Multiplier les nombres : 2⋅8=16=168+42​​
Factoriser 8+42​:4(2+2​)
8+42​
Récrire comme=4⋅2+42​
Factoriser le terme commun 4=4(2+2​)
=164(2+2​)​
Annuler le facteur commun : 4=42+2​​
v=2⋅8−(−8)−42​​:42−2​​
2⋅8−(−8)−42​​
Appliquer la règle −(−a)=a=2⋅88−42​​
Multiplier les nombres : 2⋅8=16=168−42​​
Factoriser 8−42​:4(2−2​)
8−42​
Récrire comme=4⋅2−42​
Factoriser le terme commun 4=4(2−2​)
=164(2−2​)​
Annuler le facteur commun : 4=42−2​​
Les solutions de l'équation de forme quadratique sont :v=42+2​​,v=42−2​​
Les solutions sontv=21​,v=42+2​​,v=42−2​​
v=21​,v=42+2​​,v=42−2​​
Resubstituer v=u2,résoudre pour u
Résoudre u2=21​:u=21​​,u=−21​​
u2=21​
Pour x2=f(a) les solutions sont x=f(a)​,−f(a)​
u=21​​,u=−21​​
Résoudre u2=42+2​​:u=22+2​​​,u=−22+2​​​
u2=42+2​​
Pour x2=f(a) les solutions sont x=f(a)​,−f(a)​
u=42+2​​​,u=−42+2​​​
42+2​​​=22+2​​​
42+2​​​
Appliquer la règle des radicaux : nba​​=nb​na​​, en supposant a≥0,b≥0=4​2+2​​​
4​=2
4​
Factoriser le nombre : 4=22=22​
Appliquer la règle des radicaux: nan​=a22​=2=2
=22+2​​​
−42+2​​​=−22+2​​​
−42+2​​​
Simplifier 42+2​​​:22+2​​​
42+2​​​
Appliquer la règle des radicaux : nba​​=nb​na​​, en supposant a≥0,b≥0=4​2+2​​​
4​=2
4​
Factoriser le nombre : 4=22=22​
Appliquer la règle des radicaux: nan​=a22​=2=2
=22+2​​​
=−22+2​​​
u=22+2​​​,u=−22+2​​​
Résoudre u2=42−2​​:u=22−2​​​,u=−22−2​​​
u2=42−2​​
Pour x2=f(a) les solutions sont x=f(a)​,−f(a)​
u=42−2​​​,u=−42−2​​​
42−2​​​=22−2​​​
42−2​​​
Appliquer la règle des radicaux : nba​​=nb​na​​, en supposant a≥0,b≥0=4​2−2​​​
4​=2
4​
Factoriser le nombre : 4=22=22​
Appliquer la règle des radicaux: nan​=a22​=2=2
=22−2​​​
−42−2​​​=−22−2​​​
−42−2​​​
Simplifier 42−2​​​:22−2​​​
42−2​​​
Appliquer la règle des radicaux : nba​​=nb​na​​, en supposant a≥0,b≥0=4​2−2​​​
4​=2
4​
Factoriser le nombre : 4=22=22​
Appliquer la règle des radicaux: nan​=a22​=2=2
=22−2​​​
=−22−2​​​
u=22−2​​​,u=−22−2​​​
Les solutions sont
u=21​​,u=−21​​,u=22+2​​​,u=−22+2​​​,u=22−2​​​,u=−22−2​​​
Remplacer u=cos(x)cos(x)=21​​,cos(x)=−21​​,cos(x)=22+2​​​,cos(x)=−22+2​​​,cos(x)=22−2​​​,cos(x)=−22−2​​​
cos(x)=21​​,cos(x)=−21​​,cos(x)=22+2​​​,cos(x)=−22+2​​​,cos(x)=22−2​​​,cos(x)=−22−2​​​
cos(x)=21​​:x=arccos(21​​)+2πn,x=2π−arccos(21​​)+2πn
cos(x)=21​​
Appliquer les propriétés trigonométriques inverses
cos(x)=21​​
Solutions générales pour cos(x)=21​​cos(x)=a⇒x=arccos(a)+2πn,x=2π−arccos(a)+2πnx=arccos(21​​)+2πn,x=2π−arccos(21​​)+2πn
x=arccos(21​​)+2πn,x=2π−arccos(21​​)+2πn
cos(x)=−21​​:x=arccos(−21​​)+2πn,x=−arccos(−21​​)+2πn
cos(x)=−21​​
Appliquer les propriétés trigonométriques inverses
cos(x)=−21​​
Solutions générales pour cos(x)=−21​​cos(x)=−a⇒x=arccos(−a)+2πn,x=−arccos(−a)+2πnx=arccos(−21​​)+2πn,x=−arccos(−21​​)+2πn
x=arccos(−21​​)+2πn,x=−arccos(−21​​)+2πn
cos(x)=22+2​​​:x=arccos(22+2​​​)+2πn,x=2π−arccos(22+2​​​)+2πn
cos(x)=22+2​​​
Appliquer les propriétés trigonométriques inverses
cos(x)=22+2​​​
Solutions générales pour cos(x)=22+2​​​cos(x)=a⇒x=arccos(a)+2πn,x=2π−arccos(a)+2πnx=arccos(22+2​​​)+2πn,x=2π−arccos(22+2​​​)+2πn
x=arccos(22+2​​​)+2πn,x=2π−arccos(22+2​​​)+2πn
cos(x)=−22+2​​​:x=arccos(−22+2​​​)+2πn,x=−arccos(−22+2​​​)+2πn
cos(x)=−22+2​​​
Appliquer les propriétés trigonométriques inverses
cos(x)=−22+2​​​
Solutions générales pour cos(x)=−22+2​​​cos(x)=−a⇒x=arccos(−a)+2πn,x=−arccos(−a)+2πnx=arccos(−22+2​​​)+2πn,x=−arccos(−22+2​​​)+2πn
x=arccos(−22+2​​​)+2πn,x=−arccos(−22+2​​​)+2πn
cos(x)=22−2​​​:x=arccos(22−2​​​)+2πn,x=2π−arccos(22−2​​​)+2πn
cos(x)=22−2​​​
Appliquer les propriétés trigonométriques inverses
cos(x)=22−2​​​
Solutions générales pour cos(x)=22−2​​​cos(x)=a⇒x=arccos(a)+2πn,x=2π−arccos(a)+2πnx=arccos(22−2​​​)+2πn,x=2π−arccos(22−2​​​)+2πn
x=arccos(22−2​​​)+2πn,x=2π−arccos(22−2​​​)+2πn
cos(x)=−22−2​​​:x=arccos(−22−2​​​)+2πn,x=−arccos(−22−2​​​)+2πn
cos(x)=−22−2​​​
Appliquer les propriétés trigonométriques inverses
cos(x)=−22−2​​​
Solutions générales pour cos(x)=−22−2​​​cos(x)=−a⇒x=arccos(−a)+2πn,x=−arccos(−a)+2πnx=arccos(−22−2​​​)+2πn,x=−arccos(−22−2​​​)+2πn
x=arccos(−22−2​​​)+2πn,x=−arccos(−22−2​​​)+2πn
Combiner toutes les solutionsx=arccos(21​​)+2πn,x=2π−arccos(21​​)+2πn,x=arccos(−21​​)+2πn,x=−arccos(−21​​)+2πn,x=arccos(22+2​​​)+2πn,x=2π−arccos(22+2​​​)+2πn,x=arccos(−22+2​​​)+2πn,x=−arccos(−22+2​​​)+2πn,x=arccos(22−2​​​)+2πn,x=2π−arccos(22−2​​​)+2πn,x=arccos(−22−2​​​)+2πn,x=−arccos(−22−2​​​)+2πn
Montrer les solutions sous la forme décimalex=0.78539…+2πn,x=2π−0.78539…+2πn,x=2.35619…+2πn,x=−2.35619…+2πn,x=0.39269…+2πn,x=2π−0.39269…+2πn,x=2.74889…+2πn,x=−2.74889…+2πn,x=1.17809…+2πn,x=2π−1.17809…+2πn,x=1.96349…+2πn,x=−1.96349…+2πn

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tan(x)= 16/3tan(x)=316​1/((sec(a)-tan(a)))=sec(a)+tan(x)(sec(a)−tan(a))1​=sec(a)+tan(x)-2=tan^2(x)−2=tan2(x)3sin^2(x)-1=cos^4(x)3sin2(x)−1=cos4(x)sin(3*x)=cos(x)sin(3⋅x)=cos(x)
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