Pregunta
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37. Sabendo-se que \( \cos x=\frac{2 \sqrt{2}}{3} \), onde \( x \in\left[0 ; \frac{\pi}{2}\right] \), então \( \operatorname{tg} \frac{x}{2} \) é igual a: \( \begin{array}{lll}\text { a) } 3-2 \sqrt{2} & \text { b) } 3+2 \sqrt{2} & \text { c) } 2-\sqrt{2} \\ \text { d) } 3 \sqrt{2}-3 & \text { e) } 2 \sqrt{2}-3 & \end{array} \)

Ask by Ross Matthews. in Brazil
Feb 27,2025

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

Respuesta verificada por el tutor

Responder

\( \tan\left(\frac{x}{2}\right) = 3 - 2\sqrt{2} \), choice a).

Solución

Temos que cos x = (2√2)/3, com x ∈ [0, π/2]. Para encontrar tan(x/2), usaremos a relação:   tan(x/2) = √[(1 - cos x)/(1 + cos x)] Substituindo cos x = (2√2)/3:   tan(x/2) = √[(1 - (2√2)/3) / (1 + (2√2)/3)]     = √[((3 - 2√2)/3) / ((3 + 2√2)/3)]     = √[(3 - 2√2) / (3 + 2√2)] Observando que (3 + 2√2)(3 - 2√2) = 9 - (2√2)² = 9 - 8 = 1, podemos multiplicar o numerador e o denominador por (3 - 2√2) para obter:   (3 - 2√2) / (3 + 2√2) = (3 - 2√2)² / 1 = (3 - 2√2)² Assim:   tan(x/2) = √[(3 - 2√2)²] = |3 - 2√2| Como 3 - 2√2 > 0 (pois 2√2 ≈ 2.828 e 3 > 2.828), temos:   tan(x/2) = 3 - 2√2 Portanto, a alternativa correta é a letra a).

Respondido por UpStudy AI y revisado por un tutor profesional

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The Deep Dive

Para encontrar \( \operatorname{tg} \frac{x}{2} \), podemos utilizar a fórmula de meio ângulo: \[ \operatorname{tg} \frac{x}{2} = \frac{1 - \cos x}{\sin x} \] Sabemos que \( \cos x = \frac{2 \sqrt{2}}{3} \). Para encontrar \( \sin x \), podemos utilizar a identidade \( \sin^2 x + \cos^2 x = 1 \): \[ \sin^2 x = 1 - \left(\frac{2 \sqrt{2}}{3}\right)^2 = 1 - \frac{8}{9} = \frac{1}{9} \] Portanto, \( \sin x = \frac{1}{3} \). Agora substituindo na fórmula de meio ângulo: \[ \operatorname{tg} \frac{x}{2} = \frac{1 - \frac{2 \sqrt{2}}{3}}{\frac{1}{3}} = 3\left(1 - \frac{2 \sqrt{2}}{3}\right) = 3 - 2\sqrt{2} \] Assim, \( \operatorname{tg} \frac{x}{2} = 3 - 2\sqrt{2} \). Portanto, a resposta correta é **a) \( 3 - 2 \sqrt{2} \)**.

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