Matemática, perguntado por giovannatadini, 1 ano atrás

(Unifor - CE) No intervalo [-π , π], o número de soluções da equação 2.cos4x=1 é?

Soluções para a tarefa

Respondido por trindadde
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Olá!
  
    2\cos(4x)=1\Leftrightarrow \cos(4x) = \dfrac{1}{2}.

Lembre que os arcos cujo cosseno valem 1/2 são  \dfrac{\pi}{3}+2k\pi,\;k\in\mathbb{Z}  .
 
Ou seja, devemos ter

4x = \dfrac{\pi}{3}+2k\pi\Leftrightarrow 4x = \dfrac{\pi + 6k\pi}{3}\Leftrightarrow
x=\dfrac{\pi+6k\pi}{12}=\dfrac{\pi}{12}+\dfrac{k\pi}{2}\\ \\ \text{Agora,}\\ \\
-\pi\ \textless \ \dfrac{\pi}{12}+\dfrac{k\pi}{2}\ \textless \ \pi\Leftrightarrow -\pi\ \textless \ \dfrac{\pi+6k\pi}{12}\ \textless \ \pi
\Leftrightarrow \\ \\ \\ \Leftrightarrow -12\pi\ \textless \ \pi+6k\pi\ \textless \ 12\pi\Leftrightarrow
-12\pi\ \textless \ \pi(6k+1)\ \textless \ 12\pi\Leftrightarrow \\ \\ \\ \Leftrightarrow 
-12\ \textless \ 6k+1\ \textless \ 12\Leftrightarrow -13\ \textless \ 6k\ \textless \ 11\Leftrightarrow -\dfrac{13}{6}\ \textless \ k\ \textless \ \dfrac{11}{6}.

Como  k\in\mathbb{Z}  ,  -\dfrac{13}{6} = -2,1666..  e  \dfrac{11}{6} = 1,8333...  então 

-2\leqslant k\leqslant 1,

ou seja, k pode assumir os valores -2, -1, 0 ou 1. Logo,

x=\dfrac{\pi}{12}+\dfrac{k\pi}{2}\Rightarrow \left\{\begin{array}{lcr}
x & = & \dfrac{\pi}{12}+\dfrac{(-2)\pi}{2}\\ \text{ou} & \; & \; \\ 
x & = & \dfrac{\pi}{12}+\dfrac{(-1)\pi}{2} \\ \text{ou} & \; & \; \\ 
x & = & \dfrac{\pi}{12}+ \dfrac{0\pi}{2}\\ \text{ou} & \; & \; \\ 
x & = & \dfrac{\pi}{12}+ \dfrac{1\pi}{2}\end{array}

Logo, x pode assumir 4 valores no intervalo dado, e são eles:

\left\{\dfrac{\pi}{12}-\pi, \dfrac{\pi}{12}-\dfrac{\pi}{2}, \dfrac{\pi}{12}, \dfrac{\pi}{12}+ \dfrac{\pi}{2}\right\} = 
\left\{-\dfrac{11\pi}{12}, -\dfrac{5\pi}{12}, \dfrac{\pi}{12}, \dfrac{7\pi}{12}\right\}.




Bons estudos!
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