Matemática, perguntado por drparkeramaral, 1 ano atrás

(UNIRIO) O conjunto solução da equação cos^2x - tg^2xcos^2x = 1, para cosx diferente de zero

Soluções para a tarefa

Respondido por leandro09042002
2

Resposta:

Explicação passo-a-passo:

Primeiramente deve-se desmembrar a tangente em sen2x/cos2x , entao voltar e substituir esse valor na equaçao original :

Cos2x - (sen2x/cos2x)cos2x = 1

Ao se fazer o "chuveirinho" você ira ter (cos2x.sen2x/cos2x) , podendo então eliminar o cos2x sobrando :

Cos2x - Sen2x = 1

Uma saída mais fácil e elevar o dois lados ao quadrado , ficando :

Cos2x*2 -2sen2xcos2x + sen2x*2 =1

Utilizando-se a relação fundamental tem-se que cos2x*2 + sen2x*2 = 1 , portando sobra :

-2sen2xcos2x + 1 = 1

2sen2xcos2x = 0

Relembrando soma de arcos :

Sen(a + a) = senacosa + senacosa

= 2senacosa. Portanto

2sen2xcos2x = Sen(4x) , tendo

Sen(4x)=0 e Sen(Y)=0 quando Y=0 ou Y=180 e uma multiplicação é igual a zero quando um dos valores é 0 , portanto x=0 e tem-se tb :

180=4x ➡ x = 45

Portanto : S=(0 e 45)


Usuário anônimo: Olha, acredito fortemente que o correto seja cos²(x) e tg²(x), ao invés de cos(x) e tg(x).
Usuário anônimo: ao invés de cos(2x) e tg(2x)* (Corrigindo acima)
Respondido por Usuário anônimo
1

Resposta: S = {x é Real: x = kpi, k inteiro}

Explicação passo-a-passo:

— Primeira Resolução

cos²(x) - tg²(x)cos²(x) = 1 =>

cos²(x)* [1 - tg²(x)] = 1 (i)

* cos²(x) difere de 0, o que acarreta x diferente de pi/2 + kpi, k inteiro. Logo, cos²(x) = 1/sec²(x) = 1/[1 + tg²(x)] (ii)

Substituindo (ii) em (i), temos:

[1 - tg²(x)]/[1 + tg²(x)] ** = 1

** Também é sabido que cos(2x) = [1 - tg²(x)]/[1 + tg²(x)], para todo x real e diferente de pi/2 + kpi, k inteiro. Sabe-se que, no exercício proposto, x jamais será pi/2 + kpi (k inteiro), pois o próprio enunciado garante a não-nulidade de cos(x) (cos(x) jamais será zero).

Logo:

[1 - tg²(x)]/[1 + tg²(x)] = 1 =>

cos(2x) = 1 =>

2x = 2kpi, k inteiro =>

x = kpi, k inteiro =>

S = {x é Real: x = kpi, k inteiro}

— Segunda Resolução

cos²(x) - tg²(x)cos²(x) = 1 =>

cos²(x) - [sen²(x)/cos²(x)] *cos²(x) = 1 =>

* Nos foi informado que cos(x) difere de zero, o que acarreta cos²(x) também não nulo. tg²(x) = sen²(x)/cos²(x), para todo x real e distinto de pi/2 + kpi, k inteiro. Como sabemos, x jamais será pi/2 + kpi (k é número inteiro), logo tg²(x) poderá ser escrita como sen²(x)/cos²(x) e cos²(x) pode ser convenientemente dividido por ele próprio (podemos, sem preocupação, “cortar” cos²(x) com cos²(x))

Acarretando:

cos²(x) - sen²(x) = 1 =>

cos(x)cos(x) - sen(x)sen(x) = 1 =>

cos(x + x) = 1 =>

cos(2x) = 1 =>

2x = 2kpi, k inteiro =>

x = kpi, k inteiro =>

S = {x é Real: x = kpi, k inteiro}

— Terceira resolução

cos²(x) - cos²(x)tg²(x) = sen²(x) + cos²(x) * =>

* sen²(x) + cos²(x) = 1, para todo x real. Tal relação é conhecida como Relação Trigonométrica Fundamental.

sen²(x) = - sen²(x)[cos²(x)/cos²(x)] ** =>

** cos(x) não é zero, logo podemos simplificar a expressão.

sen²(x) = - sen²(x) =>

sen²(x) + sen²(x) = sen²(x) - sen²(x) =>

2sen²(x) = 0 =>

sen²(x) = 0 =>

|sen(x)| = 0 =>

sen(x) = 0 =>

x = kpi, k inteiro =>

S = {x é Real: x = kpi, k inteiro}

Abraços!

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