Sr Examen

Otras calculadoras

2(sinx)^2-sqrt3sinx=0 la ecuación

El profesor se sorprenderá mucho al ver tu solución correcta😉

v

Solución numérica:

Buscar la solución numérica en el intervalo [, ]

Solución

Ha introducido [src]
     2        __________    
2*sin (x) - \/ 3*sin(x)  = 0
$$- \sqrt{3 \sin{\left(x \right)}} + 2 \sin^{2}{\left(x \right)} = 0$$
Solución detallada
Tenemos la ecuación
$$- \sqrt{3 \sin{\left(x \right)}} + 2 \sin^{2}{\left(x \right)} = 0$$
cambiamos
$$- \sqrt{3} \sqrt{\sin{\left(x \right)}} + 2 \sin^{2}{\left(x \right)} = 0$$
$$- \sqrt{3 \sin{\left(x \right)}} + 2 \sin^{2}{\left(x \right)} = 0$$
Sustituimos
$$w = \sin{\left(x \right)}$$
Tenemos la ecuación
$$- \sqrt{3} \sqrt{w} + 2 w^{2} = 0$$
Evidentemente:
w0 = 0

luego,
cambiamos
$$w^{\frac{3}{2}} = \frac{\sqrt{3}}{2}$$
Ya que la potencia en la ecuación es igual a = 3/2 - no contiene número par en el numerador, entonces
la ecuación tendrá una raíz real.
Elevemos las dos partes de la ecuación a la potencia 2/3:
Obtenemos:
$$\left(w^{\frac{3}{2}}\right)^{\frac{2}{3}} = \left(\frac{\sqrt{3}}{2}\right)^{\frac{2}{3}}$$
o
$$w = \frac{\sqrt[3]{6}}{2}$$
Abrimos los paréntesis en el miembro derecho de la ecuación
w = 6^1/3/2

Obtenemos la respuesta: w = 6^(1/3)/2

Las demás 2 raíces son complejas.
hacemos el cambio:
$$z = w$$
entonces la ecuación será así:
$$z^{\frac{3}{2}} = \frac{\sqrt{3}}{2}$$
Cualquier número complejo se puede presentar que:
$$z = r e^{i p}$$
sustituimos en la ecuación
$$\left(r e^{i p}\right)^{\frac{3}{2}} = \frac{\sqrt{3}}{2}$$
donde
$$r = \frac{\sqrt[3]{6}}{2}$$
- módulo del número complejo
Sustituyamos r:
$$e^{\frac{3 i p}{2}} = 1$$
Usando la fórmula de Euler hallemos las raíces para p
$$i \sin{\left(\frac{3 p}{2} \right)} + \cos{\left(\frac{3 p}{2} \right)} = 1$$
es decir
$$\cos{\left(\frac{3 p}{2} \right)} = 1$$
y
$$\sin{\left(\frac{3 p}{2} \right)} = 0$$
entonces
$$p = \frac{4 \pi N}{3}$$
donde N=0,1,2,3,...
Seleccionando los valores de N y sustituyendo p en la fórmula para z
Es decir, la solución será para z:
$$z_{1} = \frac{\sqrt[3]{6}}{2}$$
$$z_{2} = \left(- \frac{2^{\frac{2}{3}} \sqrt[6]{3}}{4} - \frac{6^{\frac{2}{3}} i}{4}\right)^{2}$$
$$z_{3} = \left(- \frac{2^{\frac{2}{3}} \sqrt[6]{3}}{4} + \frac{6^{\frac{2}{3}} i}{4}\right)^{2}$$
hacemos cambio inverso
$$z = w$$
$$w = z$$

Entonces la respuesta definitiva es:
w0 = 0

$$w_{1} = \frac{\sqrt[3]{6}}{2}$$
$$w_{2} = \left(- \frac{2^{\frac{2}{3}} \sqrt[6]{3}}{4} - \frac{6^{\frac{2}{3}} i}{4}\right)^{2}$$
$$w_{3} = \left(- \frac{2^{\frac{2}{3}} \sqrt[6]{3}}{4} + \frac{6^{\frac{2}{3}} i}{4}\right)^{2}$$
hacemos cambio inverso
$$\sin{\left(x \right)} = w$$
Tenemos la ecuación
$$\sin{\left(x \right)} = w$$
es la ecuación trigonométrica más simple
Esta ecuación se reorganiza en
$$x = 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(w \right)}$$
$$x = 2 \pi n - \operatorname{asin}{\left(w \right)} + \pi$$
O
$$x = 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(w \right)}$$
$$x = 2 \pi n - \operatorname{asin}{\left(w \right)} + \pi$$
, donde n es cualquier número entero
sustituimos w:
$$x_{1} = 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(w_{1} \right)}$$
$$x_{1} = 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(\frac{\sqrt[3]{6}}{2} \right)}$$
$$x_{1} = 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(\frac{\sqrt[3]{6}}{2} \right)}$$
$$x_{2} = 2 \pi n - \operatorname{asin}{\left(w_{1} \right)} + \pi$$
$$x_{2} = 2 \pi n - \operatorname{asin}{\left(\frac{\sqrt[3]{6}}{2} \right)} + \pi$$
$$x_{2} = 2 \pi n - \operatorname{asin}{\left(\frac{\sqrt[3]{6}}{2} \right)} + \pi$$
Gráfica
Respuesta rápida [src]
x1 = 0
$$x_{1} = 0$$
         /3 ___\
         |\/ 6 |
x2 = asin|-----|
         \  2  /
$$x_{2} = \operatorname{asin}{\left(\frac{\sqrt[3]{6}}{2} \right)}$$
x2 = asin(6^(1/3)/2)
Suma y producto de raíces [src]
suma
    /3 ___\
    |\/ 6 |
asin|-----|
    \  2  /
$$\operatorname{asin}{\left(\frac{\sqrt[3]{6}}{2} \right)}$$
=
    /3 ___\
    |\/ 6 |
asin|-----|
    \  2  /
$$\operatorname{asin}{\left(\frac{\sqrt[3]{6}}{2} \right)}$$
producto
      /3 ___\
      |\/ 6 |
0*asin|-----|
      \  2  /
$$0 \operatorname{asin}{\left(\frac{\sqrt[3]{6}}{2} \right)}$$
=
0
$$0$$
0
Respuesta numérica [src]
x1 = -11.4265458698891
x2 = -35.6973439339578
x3 = 96.2495475168135
x4 = -99.3911401704033
x5 = 83.6831769024543
x6 = 39.7008797521972
x7 = 52.2672503665564
x8 = -17.7097311770687
x9 = 70.2548631234455
x10 = -85.9628263913945
x11 = 2.0017679091197
x12 = 26.2725659731884
x13 = -79.6796410842149
x14 = -61.6920283273258
x15 = 76.5380484306251
x16 = -92.2460116985741
x17 = -23.9929164842482
x18 = -74.2583989416849
x19 = -4.28141739805989
x20 = -29.4141586267782
x21 = 45.9840650593768
x22 = 89.9663622096339
x23 = 8.28495321629928
x24 = -41.9805292411374
x25 = 19.9893806660089
x26 = -48.263714548317
x27 = 63.971677816266
x28 = -55.4088430201462
x29 = 0.0
x30 = -5.14336056270949
x31 = 32.555751280368
x32 = -67.9752136345054
x32 = -67.9752136345054