Matemática, perguntado por Usuário anônimo, 1 ano atrás

Trigonometria FUVEST ! (Segunda Fase...)

Determine todos os valores de x pertencentes ao intervalo [0; 2π] que satisfazem à equação :

cos²(2*x) = 1/2 - sen²(x)

Soluções para a tarefa

Respondido por Usuário anônimo
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 Dada \ a \ express\tilde{a}o \ , \\\\ cos^2(2x) \ = \ \frac{1}{2} - sen^2(x) \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ , \ \ x \in \ \Big[ \ 0 \ , \ 2\pi \ \Big] \\ \\ 2. \Big[cos(2x) \Big]^2 \ = \ 1 \ - 2.sen^2(x) \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ (i) \\ \\ \\Irei \ colocar \ as \ demais \ inc\acute{o}gnitas \ em \ fun\c{c}\tilde{a}o \ de \ sen(x) \ . \ Para \\ isso \ utilizaremos \ : \\\\ \boxed{\boxed{cos(2x) \ = \ 1 \ - \ 2.sen^2(x) \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ (ii) \ \ \ \ \ \ \ }}

Aplicando \ a \ express\tilde{a}o \ (ii) \ em \ (i) \ , \ \\\\ 
2 \ . \ \Big[ \ 1 \ - \ 2.sen^2(x) \ \Big]^2 \ = \ 1 \ - \ 2.sen^2(x) \\ \\
2 \ . \ \Big[ \ 1 \ - \ 4.sen^2(x) \ + \ 4.sen^4(x) \ \Big] \ = \ 1 \ - \ 2.sen^2(x) \\ \\
2 \ - \ 8.sen^2(x) \ + \ 8.sen^4(x) \ -\ 1 \ + \ 2.sen^2(x) \ = \ 0 \\ \\
1 \ - \ 6.sen^2(x) \ + \ 8.sen^4(x) \ = \ 0 \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ (iii) \\

Utilizando \ a \ propriedade \ de \ mudan\c{c}a \ de \ inc\acute{o}nita \ , \\ \\
\boxed{\boxed{ \ \ \ sen^2(x) \ = \ y \ \ \ \ \ \ (iiii) \ \ \ \ }} \\ \\ \\
Aplicando \ (iiii) \ em \ (iiii) \\\\
1 \ - \ 6.y \ + 8y^2 \ = \ 0 \\ \\
Pelas \ relac{c}\tilde{o}es \ de \ Girard \ , \ temos \ que \ as \ ra\acute{i}zes \ da \ equac{c}\tilde{a}o \ s\tilde{a}o \ : \\ \\
y' \ = \  \frac{1}{2} \\ \\
y'' \ = \  \frac{1}{4} \\ \\
Retomando \ a \ (iiii) \ , \\ \\

sen^2(x') \ = \ y' \\ \\
sen^2(x') \ = \  \frac{1}{2} \\ \\
sen(x') \ = \ ^+ _-  \ \frac{ \sqrt{2} }{2} \\ \\
Logo \ , \ x' \ representam \ todos \ m\acute{u}ltiplos \ de \  \frac{\pi}{4} \ no \ intervalo \\ considerado \ , \\ \\
S' \ = \ \begin{Bmatrix}
 \frac{\pi}{4}  & , & \frac{3\pi}{4} & , & \frac{5\pi}{4}  & ,  & \frac{7\pi}{4}
\end{Bmatrix}

Retomando \ a \ (iiii) \ , \\ \\
sen^2(x'') \ = \ y'' \\ \\
sen^2(x'') \ = \  \frac{1}{4} \\ \\
sen(x'') \ = \ ^+ _- \  \frac{1}{2} \\ \\ \\
Assim \ , \ temos \ que \ x'' \ representam \ todos \ os \ m\acute{u}ltiplos \ de \ \frac{\pi}{6} \ no \\ intervalo \ considerado \ . \ Logo \ , \\ \\ \\
S'' \ = \ \begin{Bmatrix}
\frac{\pi}{6} & , & \frac{5\pi}{6} & . & \frac{7\pi}{6} & . & \frac{11\pi}{6} 
\end{Bmatrix}

A \ solu\c{c}\tilde{a}o \ do \ sistema \ \acute{e} \ dada \ pela \ uni}\tilde{a}o \ das \ solu\c{c}\tilde{o}es \ S' \ e \ S'' \ . \\ Sendo \ assim, \\ \\ \\
S \ = \ S' \  \cup  \ S'' \\ \\
S \ = \ \begin{Bmatrix}
\frac{\pi}{6} \  , \ \frac{\pi}{4} \ , \ \frac{3\pi}{4} \ , \ \frac{5\pi}{6} \ , \ \frac{7\pi}{6} \ , \ \frac{5\pi}{4} \ , \ \frac{7\pi}{4} \ , \ \frac{11\pi}{6}
\end{Bmatrix}

Usuário anônimo: mas esse valores são os que tem sen = +- raiz de 2 sobre 2 e sen = +- 1/2
superaks: Uma correção, o pi/4 bate
superaks: Quando chegar em casa eu te ajudo a verificar com calma, saindo aqui
superaks: Essa são as soluções, (pi/6, pi/4, 3pi/4, 5pi/6 e 7pi/6)
Usuário anônimo: segundo cos² = 3/4 ou cos² = 1/2, cos ou é +-(sqrt 3) /2, entra pi/6, 5pi/6, 7 pi/6 e 11 pi/6. ou cos é +- (sqrt 2) /2. entra pi/4, 3 pi/4, 5 pi/4 e 7 pi/4.
Usuário anônimo: tá certo Aks... :)
superaks: Uma outra sugestão aproveitando a ótima visão do Ludeen, seria. 2cos²(2x) = 1 - 2sen x <----> Como o lado direito é cos(2x), temos. 2cos²(2x) = cos(2x), iguale cos(2x) = y 2y² = y <-----> 2y - y = 0 <-------> y(2y - 1) = 0
superaks: Portanto, y = 0 ou 2y - 1 = 0, y = 1/2
Usuário anônimo: Super eu comecei a fazer desse jeito . Eu percebi que ia dar menos cálculos , mas aí eu teria que explicar mais coisas e escrever no latex é muito muito cansativo kkk
superaks: xD. Depois quando tiver tempo, atualize as soluções pra poder ser aprovada
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