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(tan((3a)/2))tan(a/2)=3

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Solução

(tan(23a​))tan(2a​)=3

Solução

a=2⋅0.46796…+2πn,a=−2⋅0.46796…+2πn,a=2⋅1.28688…+2πn,a=−2⋅1.28688…+2πn
+1
Graus
a=53.62480…∘+360∘n,a=−53.62480…∘+360∘n,a=147.46577…∘+360∘n,a=−147.46577…∘+360∘n
Passos da solução
(tan(23a​))tan(2a​)=3
Subtrair 3 de ambos os ladostan(23a​)tan(2a​)−3=0
Sea: u=2a​tan(3u)tan(u)−3=0
Reeecreva usando identidades trigonométricas
−3+tan(3u)tan(u)
tan(3u)=1−3tan2(u)3tan(u)−tan3(u)​
tan(3u)
Reeecreva usando identidades trigonométricas
tan(3u)
Reescrever como=tan(2u+u)
Use a identidade de soma de ângulos: tan(s+t)=1−tan(s)tan(t)tan(s)+tan(t)​=1−tan(2u)tan(u)tan(2u)+tan(u)​
=1−tan(2u)tan(u)tan(2u)+tan(u)​
Utilizar a identidade trigonométrica do arco duplo: tan(2u)=1−tan2(u)2tan(u)​=1−1−tan2(u)2tan(u)​tan(u)1−tan2(u)2tan(u)​+tan(u)​
Simplificar 1−1−tan2(u)2tan(u)​tan(u)1−tan2(u)2tan(u)​+tan(u)​:1−3tan2(u)3tan(u)−tan3(u)​
1−1−tan2(u)2tan(u)​tan(u)1−tan2(u)2tan(u)​+tan(u)​
1−tan2(u)2tan(u)​tan(u)=1−tan2(u)2tan2(u)​
1−tan2(u)2tan(u)​tan(u)
Multiplicar frações: a⋅cb​=ca⋅b​=1−tan2(u)2tan(u)tan(u)​
2tan(u)tan(u)=2tan2(u)
2tan(u)tan(u)
Aplicar as propriedades dos expoentes: ab⋅ac=ab+ctan(u)tan(u)=tan1+1(u)=2tan1+1(u)
Somar: 1+1=2=2tan2(u)
=1−tan2(u)2tan2(u)​
=1−−tan2(u)+12tan2(u)​−tan2(u)+12tan(u)​+tan(u)​
Simplificar 1−tan2(u)2tan(u)​+tan(u)em uma fração:1−tan2(u)3tan(u)−tan3(u)​
1−tan2(u)2tan(u)​+tan(u)
Converter para fração: tan(u)=1−tan2(u)tan(u)(1−tan2(u))​=1−tan2(u)2tan(u)​+1−tan2(u)tan(u)(1−tan2(u))​
Já que os denominadores são iguais, combinar as frações: ca​±cb​=ca±b​=1−tan2(u)2tan(u)+tan(u)(1−tan2(u))​
Expandir 2tan(u)+tan(u)(1−tan2(u)):3tan(u)−tan3(u)
2tan(u)+tan(u)(1−tan2(u))
Expandir tan(u)(1−tan2(u)):tan(u)−tan3(u)
tan(u)(1−tan2(u))
Colocar os parênteses utilizando: a(b−c)=ab−aca=tan(u),b=1,c=tan2(u)=tan(u)1−tan(u)tan2(u)
=1tan(u)−tan2(u)tan(u)
Simplificar 1⋅tan(u)−tan2(u)tan(u):tan(u)−tan3(u)
1tan(u)−tan2(u)tan(u)
1⋅tan(u)=tan(u)
1tan(u)
Multiplicar: 1⋅tan(u)=tan(u)=tan(u)
tan2(u)tan(u)=tan3(u)
tan2(u)tan(u)
Aplicar as propriedades dos expoentes: ab⋅ac=ab+ctan2(u)tan(u)=tan2+1(u)=tan2+1(u)
Somar: 2+1=3=tan3(u)
=tan(u)−tan3(u)
=tan(u)−tan3(u)
=2tan(u)+tan(u)−tan3(u)
Somar elementos similares: 2tan(u)+tan(u)=3tan(u)=3tan(u)−tan3(u)
=1−tan2(u)3tan(u)−tan3(u)​
=1−−tan2(u)+12tan2(u)​1−tan2(u)3tan(u)−tan3(u)​​
Aplicar as propriedades das frações: acb​​=c⋅ab​=(1−tan2(u))(1−1−tan2(u)2tan2(u)​)3tan(u)−tan3(u)​
Simplificar 1−1−tan2(u)2tan2(u)​em uma fração:1−tan2(u)1−3tan2(u)​
1−1−tan2(u)2tan2(u)​
Converter para fração: 1=1−tan2(u)1(1−tan2(u))​=1−tan2(u)1(1−tan2(u))​−1−tan2(u)2tan2(u)​
Já que os denominadores são iguais, combinar as frações: ca​±cb​=ca±b​=1−tan2(u)1(1−tan2(u))−2tan2(u)​
1⋅(1−tan2(u))−2tan2(u)=1−3tan2(u)
1(1−tan2(u))−2tan2(u)
1⋅(1−tan2(u))=1−tan2(u)
1(1−tan2(u))
Multiplicar: 1⋅(1−tan2(u))=(1−tan2(u))=1−tan2(u)
Remover os parênteses: (a)=a=1−tan2(u)
=1−tan2(u)−2tan2(u)
Somar elementos similares: −tan2(u)−2tan2(u)=−3tan2(u)=1−3tan2(u)
=1−tan2(u)1−3tan2(u)​
=−tan2(u)+1−3tan2(u)+1​(−tan2(u)+1)3tan(u)−tan3(u)​
Multiplicar (1−tan2(u))1−tan2(u)1−3tan2(u)​:1−3tan2(u)
(1−tan2(u))1−tan2(u)1−3tan2(u)​
Multiplicar frações: a⋅cb​=ca⋅b​=1−tan2(u)(1−3tan2(u))(1−tan2(u))​
Eliminar o fator comum: 1−tan2(u)=1−3tan2(u)
=1−3tan2(u)3tan(u)−tan3(u)​
=1−3tan2(u)3tan(u)−tan3(u)​
=−3+1−3tan2(u)3tan(u)−tan3(u)​tan(u)
Multiplicar frações: a⋅cb​=ca⋅b​=−3+1−3tan2(u)tan(u)(3tan(u)−tan3(u))​
−3+1−3tan2(u)(−tan3(u)+3tan(u))tan(u)​=0
Usando o método de substituição
−3+1−3tan2(u)(−tan3(u)+3tan(u))tan(u)​=0
Sea: tan(u)=u−3+1−3u2(−u3+3u)u​=0
−3+1−3u2(−u3+3u)u​=0:u=6−33​​,u=−6−33​​,u=6+33​​,u=−6+33​​
−3+1−3u2(−u3+3u)u​=0
Multiplicar ambos os lados por 1−3u2
−3+1−3u2(−u3+3u)u​=0
Multiplicar ambos os lados por 1−3u2−3(1−3u2)+1−3u2(−u3+3u)u​(1−3u2)=0⋅(1−3u2)
Simplificar
−3(1−3u2)+1−3u2(−u3+3u)u​(1−3u2)=0⋅(1−3u2)
Simplificar 1−3u2(−u3+3u)u​(1−3u2):u(−u3+3u)
1−3u2(−u3+3u)u​(1−3u2)
Multiplicar frações: a⋅cb​=ca⋅b​=1−3u2(−u3+3u)u(1−3u2)​
Eliminar o fator comum: 1−3u2=(−u3+3u)u
Simplificar 0⋅(1−3u2):0
0⋅(1−3u2)
Aplicar a regra 0⋅a=0=0
−3(1−3u2)+u(−u3+3u)=0
−3(1−3u2)+u(−u3+3u)=0
−3(1−3u2)+u(−u3+3u)=0
Resolver −3(1−3u2)+u(−u3+3u)=0:u=6−33​​,u=−6−33​​,u=6+33​​,u=−6+33​​
−3(1−3u2)+u(−u3+3u)=0
Expandir −3(1−3u2)+u(−u3+3u):−u4+12u2−3
−3(1−3u2)+u(−u3+3u)
Expandir −3(1−3u2):−3+9u2
−3(1−3u2)
Colocar os parênteses utilizando: a(b−c)=ab−aca=−3,b=1,c=3u2=−3⋅1−(−3)⋅3u2
Aplicar as regras dos sinais−(−a)=a=−3⋅1+3⋅3u2
Simplificar −3⋅1+3⋅3u2:−3+9u2
−3⋅1+3⋅3u2
Multiplicar os números: 3⋅1=3=−3+3⋅3u2
Multiplicar os números: 3⋅3=9=−3+9u2
=−3+9u2
=−3+9u2+u(−u3+3u)
Expandir u(−u3+3u):−u4+3u2
u(−u3+3u)
Colocar os parênteses utilizando: a(b+c)=ab+aca=u,b=−u3,c=3u=u(−u3)+u⋅3u
Aplicar as regras dos sinais+(−a)=−a=−u3u+3uu
Simplificar −u3u+3uu:−u4+3u2
−u3u+3uu
u3u=u4
u3u
Aplicar as propriedades dos expoentes: ab⋅ac=ab+cu3u=u3+1=u3+1
Somar: 3+1=4=u4
3uu=3u2
3uu
Aplicar as propriedades dos expoentes: ab⋅ac=ab+cuu=u1+1=3u1+1
Somar: 1+1=2=3u2
=−u4+3u2
=−u4+3u2
=−3+9u2−u4+3u2
Simplificar −3+9u2−u4+3u2:−u4+12u2−3
−3+9u2−u4+3u2
Agrupar termos semelhantes=−u4+9u2+3u2−3
Somar elementos similares: 9u2+3u2=12u2=−u4+12u2−3
=−u4+12u2−3
−u4+12u2−3=0
Reescrever a equação com v=u2 e v2=u4−v2+12v−3=0
Resolver −v2+12v−3=0:v=6−33​,v=6+33​
−v2+12v−3=0
Resolver com a fórmula quadrática
−v2+12v−3=0
Fórmula geral para equações de segundo grau:
Para a=−1,b=12,c=−3v1,2​=2(−1)−12±122−4(−1)(−3)​​
v1,2​=2(−1)−12±122−4(−1)(−3)​​
122−4(−1)(−3)​=233​
122−4(−1)(−3)​
Aplicar a regra −(−a)=a=122−4⋅1⋅3​
Multiplicar os números: 4⋅1⋅3=12=122−12​
122=144=144−12​
Subtrair: 144−12=132=132​
Decomposição em fatores primos de 132:22⋅3⋅11
132
132dividida por 2132=66⋅2=2⋅66
66dividida por 266=33⋅2=2⋅2⋅33
33dividida por 333=11⋅3=2⋅2⋅3⋅11
2,3,11 são números primos, portanto, não é possível fatorá-los mais=2⋅2⋅3⋅11
=22⋅3⋅11
=22⋅3⋅11​
Aplicar as propriedades dos radicais: nab​=na​nb​=22​3⋅11​
Aplicar as propriedades dos radicais: nan​=a22​=2=23⋅11​
Simplificar=233​
v1,2​=2(−1)−12±233​​
Separe as soluçõesv1​=2(−1)−12+233​​,v2​=2(−1)−12−233​​
v=2(−1)−12+233​​:6−33​
2(−1)−12+233​​
Remover os parênteses: (−a)=−a=−2⋅1−12+233​​
Multiplicar os números: 2⋅1=2=−2−12+233​​
Aplicar as propriedades das frações: −b−a​=ba​−12+233​=−(12−233​)=212−233​​
Fatorar 12−233​:2(6−33​)
12−233​
Reescrever como=2⋅6−233​
Fatorar o termo comum 2=2(6−33​)
=22(6−33​)​
Dividir: 22​=1=6−33​
v=2(−1)−12−233​​:6+33​
2(−1)−12−233​​
Remover os parênteses: (−a)=−a=−2⋅1−12−233​​
Multiplicar os números: 2⋅1=2=−2−12−233​​
Aplicar as propriedades das frações: −b−a​=ba​−12−233​=−(12+233​)=212+233​​
Fatorar 12+233​:2(6+33​)
12+233​
Reescrever como=2⋅6+233​
Fatorar o termo comum 2=2(6+33​)
=22(6+33​)​
Dividir: 22​=1=6+33​
As soluções para a equação de segundo grau são: v=6−33​,v=6+33​
v=6−33​,v=6+33​
Substitua v=u2,solucione para u
Resolver u2=6−33​:u=6−33​​,u=−6−33​​
u2=6−33​
Para x2=f(a) as soluções são x=f(a)​,−f(a)​
u=6−33​​,u=−6−33​​
Resolver u2=6+33​:u=6+33​​,u=−6+33​​
u2=6+33​
Para x2=f(a) as soluções são x=f(a)​,−f(a)​
u=6+33​​,u=−6+33​​
As soluções são
u=6−33​​,u=−6−33​​,u=6+33​​,u=−6+33​​
u=6−33​​,u=−6−33​​,u=6+33​​,u=−6+33​​
Verifique soluções
Encontrar os pontos não definidos (singularidades):u=3​1​,u=−3​1​
Tomar o(s) denominador(es) de −3+1−3u2(−u3+3u)u​ e comparar com zero
Resolver 1−3u2=0:u=3​1​,u=−3​1​
1−3u2=0
Mova 1para o lado direito
1−3u2=0
Subtrair 1 de ambos os lados1−3u2−1=0−1
Simplificar−3u2=−1
−3u2=−1
Dividir ambos os lados por −3
−3u2=−1
Dividir ambos os lados por −3−3−3u2​=−3−1​
Simplificaru2=31​
u2=31​
Para x2=f(a) as soluções são x=f(a)​,−f(a)​
u=31​​,u=−31​​
31​​=3​1​
31​​
Aplicar as propriedades dos radicais: ba​​=b​a​​,a≥0,b≥0=3​1​​
Aplicar as propriedades dos radicais: 1​=11​=1=3​1​
−31​​=−3​1​
−31​​
Aplicar as propriedades dos radicais: ba​​=b​a​​,a≥0,b≥0=−3​1​​
Aplicar as propriedades dos radicais: 1​=11​=1=−3​1​
u=3​1​,u=−3​1​
Os seguintes pontos são indefinidosu=3​1​,u=−3​1​
Combinar os pontos indefinidos com as soluções:
u=6−33​​,u=−6−33​​,u=6+33​​,u=−6+33​​
Substituir na equação u=tan(u)tan(u)=6−33​​,tan(u)=−6−33​​,tan(u)=6+33​​,tan(u)=−6+33​​
tan(u)=6−33​​,tan(u)=−6−33​​,tan(u)=6+33​​,tan(u)=−6+33​​
tan(u)=6−33​​:u=arctan(6−33​​)+πn
tan(u)=6−33​​
Aplique as propriedades trigonométricas inversas
tan(u)=6−33​​
Soluções gerais para tan(u)=6−33​​tan(x)=a⇒x=arctan(a)+πnu=arctan(6−33​​)+πn
u=arctan(6−33​​)+πn
tan(u)=−6−33​​:u=arctan(−6−33​​)+πn
tan(u)=−6−33​​
Aplique as propriedades trigonométricas inversas
tan(u)=−6−33​​
Soluções gerais para tan(u)=−6−33​​tan(x)=−a⇒x=arctan(−a)+πnu=arctan(−6−33​​)+πn
u=arctan(−6−33​​)+πn
tan(u)=6+33​​:u=arctan(6+33​​)+πn
tan(u)=6+33​​
Aplique as propriedades trigonométricas inversas
tan(u)=6+33​​
Soluções gerais para tan(u)=6+33​​tan(x)=a⇒x=arctan(a)+πnu=arctan(6+33​​)+πn
u=arctan(6+33​​)+πn
tan(u)=−6+33​​:u=arctan(−6+33​​)+πn
tan(u)=−6+33​​
Aplique as propriedades trigonométricas inversas
tan(u)=−6+33​​
Soluções gerais para tan(u)=−6+33​​tan(x)=−a⇒x=arctan(−a)+πnu=arctan(−6+33​​)+πn
u=arctan(−6+33​​)+πn
Combinar toda as soluçõesu=arctan(6−33​​)+πn,u=arctan(−6−33​​)+πn,u=arctan(6+33​​)+πn,u=arctan(−6+33​​)+πn
Substituir na equação u=2a​
2a​=arctan(6−33​​)+πn:a=2arctan(6−33​​)+2πn
2a​=arctan(6−33​​)+πn
Multiplicar ambos os lados por 2
2a​=arctan(6−33​​)+πn
Multiplicar ambos os lados por 222a​=2arctan(6−33​​)+2πn
Simplificara=2arctan(6−33​​)+2πn
a=2arctan(6−33​​)+2πn
2a​=arctan(−6−33​​)+πn:a=−2arctan(6−33​​)+2πn
2a​=arctan(−6−33​​)+πn
Simplificar arctan(−6−33​​)+πn:−arctan(6−33​​)+πn
arctan(−6−33​​)+πn
Utilizar a seguinte propriedade: arctan(−x)=−arctan(x)arctan(−6−33​​)=−arctan(6−33​​)=−arctan(6−33​​)+πn
2a​=−arctan(6−33​​)+πn
Multiplicar ambos os lados por 2
2a​=−arctan(6−33​​)+πn
Multiplicar ambos os lados por 222a​=−2arctan(6−33​​)+2πn
Simplificara=−2arctan(6−33​​)+2πn
a=−2arctan(6−33​​)+2πn
2a​=arctan(6+33​​)+πn:a=2arctan(6+33​​)+2πn
2a​=arctan(6+33​​)+πn
Multiplicar ambos os lados por 2
2a​=arctan(6+33​​)+πn
Multiplicar ambos os lados por 222a​=2arctan(6+33​​)+2πn
Simplificara=2arctan(6+33​​)+2πn
a=2arctan(6+33​​)+2πn
2a​=arctan(−6+33​​)+πn:a=−2arctan(6+33​​)+2πn
2a​=arctan(−6+33​​)+πn
Simplificar arctan(−6+33​​)+πn:−arctan(6+33​​)+πn
arctan(−6+33​​)+πn
Utilizar a seguinte propriedade: arctan(−x)=−arctan(x)arctan(−6+33​​)=−arctan(6+33​​)=−arctan(6+33​​)+πn
2a​=−arctan(6+33​​)+πn
Multiplicar ambos os lados por 2
2a​=−arctan(6+33​​)+πn
Multiplicar ambos os lados por 222a​=−2arctan(6+33​​)+2πn
Simplificara=−2arctan(6+33​​)+2πn
a=−2arctan(6+33​​)+2πn
a=2arctan(6−33​​)+2πn,a=−2arctan(6−33​​)+2πn,a=2arctan(6+33​​)+2πn,a=−2arctan(6+33​​)+2πn
Mostrar soluções na forma decimala=2⋅0.46796…+2πn,a=−2⋅0.46796…+2πn,a=2⋅1.28688…+2πn,a=−2⋅1.28688…+2πn

Gráfico

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Exemplos populares

1=sqrt(3)sin(x)1=3​sin(x)(sin(115))/(20)=(sin(B))/(15)20sin(115∘)​=15sin(B)​3tan(θ)+1=2tan(θ)3tan(θ)+1=2tan(θ)cos(x)= 18/25cos(x)=2518​sin(x)=-(sqrt(2))/2 ,-pi<= x<= pisin(x)=−22​​,−π≤x≤π
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