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sin^2(x)+2sin^2(x/2)=1

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Solução

sin2(x)+2sin2(2x​)=1

Solução

x=−2⋅0.45227…+4πn,x=2π+2⋅0.45227…+4πn,x=2⋅0.45227…+4πn,x=2π−2⋅0.45227…+4πn
+1
Graus
x=−51.82729…∘+720∘n,x=411.82729…∘+720∘n,x=51.82729…∘+720∘n,x=308.17270…∘+720∘n
Passos da solução
sin2(x)+2sin2(2x​)=1
Subtrair 1 de ambos os ladossin2(x)+2sin2(2x​)−1=0
Sea: u=2x​sin2(2u)+2sin2(u)−1=0
Reeecreva usando identidades trigonométricas
−1+sin2(2u)+2sin2(u)
Utilizar a identidade trigonométrica pitagórica: 1=cos2(x)+sin2(x)1−sin2(x)=cos2(x)=2sin2(u)−cos2(2u)
−cos2(2u)+2sin2(u)=0
Fatorar −cos2(2u)+2sin2(u):(2​sin(u)+cos(2u))(2​sin(u)−cos(2u))
−cos2(2u)+2sin2(u)
Reescrever 2sin2(u)−cos2(2u) como (2​sin(u))2−cos2(2u)
2sin2(u)−cos2(2u)
Aplicar as propriedades dos radicais: a=(a​)22=(2​)2=(2​)2sin2(u)−cos2(2u)
Aplicar as propriedades dos expoentes: ambm=(ab)m(2​)2sin2(u)=(2​sin(u))2=(2​sin(u))2−cos2(2u)
=(2​sin(u))2−cos2(2u)
Aplicar a regra da diferença de quadrados: x2−y2=(x+y)(x−y)(2​sin(u))2−cos2(2u)=(2​sin(u)+cos(2u))(2​sin(u)−cos(2u))=(2​sin(u)+cos(2u))(2​sin(u)−cos(2u))
(2​sin(u)+cos(2u))(2​sin(u)−cos(2u))=0
Resolver cada parte separadamente2​sin(u)+cos(2u)=0or2​sin(u)−cos(2u)=0
2​sin(u)+cos(2u)=0:u=arcsin(−4−2​+10​​)+2πn,u=π+arcsin(4−2​+10​​)+2πn
2​sin(u)+cos(2u)=0
Reeecreva usando identidades trigonométricas
cos(2u)+sin(u)2​
Utilizar a identidade trigonométrica do arco duplo: cos(2x)=1−2sin2(x)=1−2sin2(u)+2​sin(u)
1−2sin2(u)+sin(u)2​=0
Usando o método de substituição
1−2sin2(u)+sin(u)2​=0
Sea: sin(u)=u1−2u2+u2​=0
1−2u2+u2​=0:u=−4−2​+10​​,u=42​+10​​
1−2u2+u2​=0
Escrever na forma padrão ax2+bx+c=0−2u2+2​u+1=0
Resolver com a fórmula quadrática
−2u2+2​u+1=0
Fórmula geral para equações de segundo grau:
Para a=−2,b=2​,c=1u1,2​=2(−2)−2​±(2​)2−4(−2)⋅1​​
u1,2​=2(−2)−2​±(2​)2−4(−2)⋅1​​
(2​)2−4(−2)⋅1​=10​
(2​)2−4(−2)⋅1​
Aplicar a regra −(−a)=a=(2​)2+4⋅2⋅1​
(2​)2=2
(2​)2
Aplicar as propriedades dos radicais: a​=a21​=(221​)2
Aplicar as propriedades dos expoentes: (ab)c=abc=221​⋅2
21​⋅2=1
21​⋅2
Multiplicar frações: a⋅cb​=ca⋅b​=21⋅2​
Eliminar o fator comum: 2=1
=2
4⋅2⋅1=8
4⋅2⋅1
Multiplicar os números: 4⋅2⋅1=8=8
=2+8​
Somar: 2+8=10=10​
u1,2​=2(−2)−2​±10​​
Separe as soluçõesu1​=2(−2)−2​+10​​,u2​=2(−2)−2​−10​​
u=2(−2)−2​+10​​:−4−2​+10​​
2(−2)−2​+10​​
Remover os parênteses: (−a)=−a=−2⋅2−2​+10​​
Multiplicar os números: 2⋅2=4=−4−2​+10​​
Aplicar as propriedades das frações: −ba​=−ba​=−4−2​+10​​
u=2(−2)−2​−10​​:42​+10​​
2(−2)−2​−10​​
Remover os parênteses: (−a)=−a=−2⋅2−2​−10​​
Multiplicar os números: 2⋅2=4=−4−2​−10​​
Aplicar as propriedades das frações: −b−a​=ba​−2​−10​=−(2​+10​)=42​+10​​
As soluções para a equação de segundo grau são: u=−4−2​+10​​,u=42​+10​​
Substituir na equação u=sin(u)sin(u)=−4−2​+10​​,sin(u)=42​+10​​
sin(u)=−4−2​+10​​,sin(u)=42​+10​​
sin(u)=−4−2​+10​​:u=arcsin(−4−2​+10​​)+2πn,u=π+arcsin(4−2​+10​​)+2πn
sin(u)=−4−2​+10​​
Aplique as propriedades trigonométricas inversas
sin(u)=−4−2​+10​​
Soluções gerais para sin(u)=−4−2​+10​​sin(x)=−a⇒x=arcsin(−a)+2πn,x=π+arcsin(a)+2πnu=arcsin(−4−2​+10​​)+2πn,u=π+arcsin(4−2​+10​​)+2πn
u=arcsin(−4−2​+10​​)+2πn,u=π+arcsin(4−2​+10​​)+2πn
sin(u)=42​+10​​:Sem solução
sin(u)=42​+10​​
−1≤sin(x)≤1Semsoluc\c​a~o
Combinar toda as soluçõesu=arcsin(−4−2​+10​​)+2πn,u=π+arcsin(4−2​+10​​)+2πn
2​sin(u)−cos(2u)=0:u=arcsin(4−2​+10​​)+2πn,u=π−arcsin(4−2​+10​​)+2πn
2​sin(u)−cos(2u)=0
Reeecreva usando identidades trigonométricas
−cos(2u)+sin(u)2​
Utilizar a identidade trigonométrica do arco duplo: cos(2x)=1−2sin2(x)=−(1−2sin2(u))+2​sin(u)
−(1−2sin2(u)):−1+2sin2(u)
−(1−2sin2(u))
Colocar os parênteses=−(1)−(−2sin2(u))
Aplicar as regras dos sinais−(−a)=a,−(a)=−a=−1+2sin2(u)
=−1+2sin2(u)+2​sin(u)
−1+2sin2(u)+sin(u)2​=0
Usando o método de substituição
−1+2sin2(u)+sin(u)2​=0
Sea: sin(u)=u−1+2u2+u2​=0
−1+2u2+u2​=0:u=4−2​+10​​,u=4−2​−10​​
−1+2u2+u2​=0
Escrever na forma padrão ax2+bx+c=02u2+2​u−1=0
Resolver com a fórmula quadrática
2u2+2​u−1=0
Fórmula geral para equações de segundo grau:
Para a=2,b=2​,c=−1u1,2​=2⋅2−2​±(2​)2−4⋅2(−1)​​
u1,2​=2⋅2−2​±(2​)2−4⋅2(−1)​​
(2​)2−4⋅2(−1)​=10​
(2​)2−4⋅2(−1)​
Aplicar a regra −(−a)=a=(2​)2+4⋅2⋅1​
(2​)2=2
(2​)2
Aplicar as propriedades dos radicais: a​=a21​=(221​)2
Aplicar as propriedades dos expoentes: (ab)c=abc=221​⋅2
21​⋅2=1
21​⋅2
Multiplicar frações: a⋅cb​=ca⋅b​=21⋅2​
Eliminar o fator comum: 2=1
=2
4⋅2⋅1=8
4⋅2⋅1
Multiplicar os números: 4⋅2⋅1=8=8
=2+8​
Somar: 2+8=10=10​
u1,2​=2⋅2−2​±10​​
Separe as soluçõesu1​=2⋅2−2​+10​​,u2​=2⋅2−2​−10​​
u=2⋅2−2​+10​​:4−2​+10​​
2⋅2−2​+10​​
Multiplicar os números: 2⋅2=4=4−2​+10​​
u=2⋅2−2​−10​​:4−2​−10​​
2⋅2−2​−10​​
Multiplicar os números: 2⋅2=4=4−2​−10​​
As soluções para a equação de segundo grau são: u=4−2​+10​​,u=4−2​−10​​
Substituir na equação u=sin(u)sin(u)=4−2​+10​​,sin(u)=4−2​−10​​
sin(u)=4−2​+10​​,sin(u)=4−2​−10​​
sin(u)=4−2​+10​​:u=arcsin(4−2​+10​​)+2πn,u=π−arcsin(4−2​+10​​)+2πn
sin(u)=4−2​+10​​
Aplique as propriedades trigonométricas inversas
sin(u)=4−2​+10​​
Soluções gerais para sin(u)=4−2​+10​​sin(x)=a⇒x=arcsin(a)+2πn,x=π−arcsin(a)+2πnu=arcsin(4−2​+10​​)+2πn,u=π−arcsin(4−2​+10​​)+2πn
u=arcsin(4−2​+10​​)+2πn,u=π−arcsin(4−2​+10​​)+2πn
sin(u)=4−2​−10​​:Sem solução
sin(u)=4−2​−10​​
−1≤sin(x)≤1Semsoluc\c​a~o
Combinar toda as soluçõesu=arcsin(4−2​+10​​)+2πn,u=π−arcsin(4−2​+10​​)+2πn
Combinar toda as soluçõesu=arcsin(−4−2​+10​​)+2πn,u=π+arcsin(4−2​+10​​)+2πn,u=arcsin(4−2​+10​​)+2πn,u=π−arcsin(4−2​+10​​)+2πn
Substituir na equação u=2x​
2x​=arcsin(−4−2​+10​​)+2πn:x=−2arcsin(410​−2​​)+4πn
2x​=arcsin(−4−2​+10​​)+2πn
Simplificar arcsin(−4−2​+10​​)+2πn:−arcsin(410​−2​​)+2πn
arcsin(−4−2​+10​​)+2πn
Utilizar a seguinte propriedade: arcsin(−x)=−arcsin(x)arcsin(−410​−2​​)=−arcsin(410​−2​​)=−arcsin(410​−2​​)+2πn
2x​=−arcsin(410​−2​​)+2πn
Multiplicar ambos os lados por 2
2x​=−arcsin(410​−2​​)+2πn
Multiplicar ambos os lados por 222x​=−2arcsin(410​−2​​)+2⋅2πn
Simplificar
22x​=−2arcsin(410​−2​​)+2⋅2πn
Simplificar 22x​:x
22x​
Dividir: 22​=1=x
Simplificar −2arcsin(410​−2​​)+2⋅2πn:−2arcsin(410​−2​​)+4πn
−2arcsin(410​−2​​)+2⋅2πn
Multiplicar os números: 2⋅2=4=−2arcsin(410​−2​​)+4πn
x=−2arcsin(410​−2​​)+4πn
x=−2arcsin(410​−2​​)+4πn
x=−2arcsin(410​−2​​)+4πn
2x​=π+arcsin(4−2​+10​​)+2πn:x=2π+2arcsin(4−2​+10​​)+4πn
2x​=π+arcsin(4−2​+10​​)+2πn
Multiplicar ambos os lados por 2
2x​=π+arcsin(4−2​+10​​)+2πn
Multiplicar ambos os lados por 222x​=2π+2arcsin(4−2​+10​​)+2⋅2πn
Simplificar
22x​=2π+2arcsin(4−2​+10​​)+2⋅2πn
Simplificar 22x​:x
22x​
Dividir: 22​=1=x
Simplificar 2π+2arcsin(4−2​+10​​)+2⋅2πn:2π+2arcsin(4−2​+10​​)+4πn
2π+2arcsin(4−2​+10​​)+2⋅2πn
Multiplicar os números: 2⋅2=4=2π+2arcsin(410​−2​​)+4πn
x=2π+2arcsin(4−2​+10​​)+4πn
x=2π+2arcsin(4−2​+10​​)+4πn
x=2π+2arcsin(4−2​+10​​)+4πn
2x​=arcsin(4−2​+10​​)+2πn:x=2arcsin(4−2​+10​​)+4πn
2x​=arcsin(4−2​+10​​)+2πn
Multiplicar ambos os lados por 2
2x​=arcsin(4−2​+10​​)+2πn
Multiplicar ambos os lados por 222x​=2arcsin(4−2​+10​​)+2⋅2πn
Simplificar
22x​=2arcsin(4−2​+10​​)+2⋅2πn
Simplificar 22x​:x
22x​
Dividir: 22​=1=x
Simplificar 2arcsin(4−2​+10​​)+2⋅2πn:2arcsin(4−2​+10​​)+4πn
2arcsin(4−2​+10​​)+2⋅2πn
Multiplicar os números: 2⋅2=4=2arcsin(410​−2​​)+4πn
x=2arcsin(4−2​+10​​)+4πn
x=2arcsin(4−2​+10​​)+4πn
x=2arcsin(4−2​+10​​)+4πn
2x​=π−arcsin(4−2​+10​​)+2πn:x=2π−2arcsin(4−2​+10​​)+4πn
2x​=π−arcsin(4−2​+10​​)+2πn
Multiplicar ambos os lados por 2
2x​=π−arcsin(4−2​+10​​)+2πn
Multiplicar ambos os lados por 222x​=2π−2arcsin(4−2​+10​​)+2⋅2πn
Simplificar
22x​=2π−2arcsin(4−2​+10​​)+2⋅2πn
Simplificar 22x​:x
22x​
Dividir: 22​=1=x
Simplificar 2π−2arcsin(4−2​+10​​)+2⋅2πn:2π−2arcsin(4−2​+10​​)+4πn
2π−2arcsin(4−2​+10​​)+2⋅2πn
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x=2π−2arcsin(4−2​+10​​)+4πn
x=2π−2arcsin(4−2​+10​​)+4πn
x=−2arcsin(410​−2​​)+4πn,x=2π+2arcsin(4−2​+10​​)+4πn,x=2arcsin(4−2​+10​​)+4πn,x=2π−2arcsin(4−2​+10​​)+4πn
Mostrar soluções na forma decimalx=−2⋅0.45227…+4πn,x=2π+2⋅0.45227…+4πn,x=2⋅0.45227…+4πn,x=2π−2⋅0.45227…+4πn

Gráfico

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Exemplos populares

tan(a)=0.7tan(a)=0.78sin(x)-4csc(x)=08sin(x)−4csc(x)=06cos^2(x)+5sin(x)-2=06cos2(x)+5sin(x)−2=0(tan^2(b)+1)/(tan(b))=csc^2(b)tan(b)tan2(b)+1​=csc2(b)solvefor x,r+s+6t=cos(2x+y)solveforx,r+s+6t=cos(2x+y)
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