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Resolver um problema
Equações trigonométricasTrigonometriaEnsino médio≈ 1:19

Resolver 2cos(x) + 1 = 0

Uma aula animada passo a passo. Toque em Reproduzir para ver cada passo com legendas, ou leia os passos e a transcrição abaixo. Resposta: x = 2π/3 + 2πk, x = 4π/3 + 2πk (k qualquer número inteiro).

Vídeo gravado: a voz e a escrita na imagem estão em inglês. Legendas: Português. Para narração neste idioma, abra a versão interativa.

Vídeo em inglês: Baixar MP4 (0.5 MB) · Legendas (WebVTT): Português · Legendas em inglês (WebVTT)

Passos na tela

  1. 1. O problema
    Exemplo resolvido
    2 cos⁡(x)+1=02~\cos\left( x\right)+1 = 0
  2. 2. Passos, parte 1
    1. 2 cos⁡(x)+1=02~\cos\left( x\right)+1 = 0
      Partir da equação
    2. f(x)=2 cos⁡(x)+1=0f(x) = 2~\cos\left( x\right)+1 = 0
      Reescrever como f(x) = 0
    3. O lado esquerdo se repete a cada 2π, então encontrar as soluções em um período
    4. x=2π3, x=4π3x = \frac{2\pi}{3},\ x = \frac{4\pi}{3}
      Soluções em um período [0, 2π)
  3. 3. Passos, parte 2
    1. x=2π3+2πk,x=4π3+2πk,k∈Zx = \frac{2\pi}{3} + 2\pi k,\quad x = \frac{4\pi}{3} + 2\pi k,\quad k \in \mathbb{Z}
      Adicionar qualquer número inteiro de períodos
  4. 4. A resposta
    x=2π3+2πk, x=4π3+2πk, k∈Zx = \frac{2\pi}{3} + 2\pi k,\ x = \frac{4\pi}{3} + 2\pi k,\ k \in \mathbb{Z}

    x = 2π/3 + 2πk, x = 4π/3 + 2πk (k any integer)

  5. 5. Verificação
    • x = 2.0943951: lado esquerdo = 0, lado direito = 0 ✓
    • x = 4.1887902: lado esquerdo = 0, lado direito = 0 ✓

Transcrição

O problema. Aqui está o problema: 2cos(x) mais 1 igual a 0. Uma equação periódica em x: ela tem infinitas soluções, uma família para cada solução em um único período.

Passos, parte 1. Partir da equação. Reescrever como f(x) igual a 0. O lado esquerdo se repete a cada 2pi, então encontrar as soluções em um período. f(x mais 2pi) igual a f(x) para todo x, então cada solução é uma das soluções em [0, 2pi) mais um número inteiro de períodos. Soluções em um período [0, 2pi).

Passos, parte 2. Adicionar qualquer número inteiro de períodos.

A resposta. Portanto, a resposta é x igual a 2pi/3 mais 2pik, x igual a 4pi/3 mais 2pik (k qualquer número inteiro). Cada solução em um período foi encontrada numericamente, correspondida a um valor exato e confirmada por substituição; adicionar períodos completos fornece todas as soluções.

Verificação. x igual a 2.0943951: lado esquerdo igual a 0, lado direito igual a 0, o que confere. x igual a 4.1887902: lado esquerdo igual a 0, lado direito igual a 0, o que confere.

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