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In a right triangle, \( \sin (9 x+6)^{\circ}=\cos (3 x-4)^{\circ} \). Find the smaller of the triangle's two acute angles.

Ask by Brewer Herrera. in the United States
Mar 17,2025

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

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The smaller acute angle of the right triangle is \(18^\circ\).

Solución

We start with the equation \[ \sin (9x+6)^\circ = \cos (3x-4)^\circ. \] Recall the trigonometric identity \[ \cos \theta = \sin (90^\circ-\theta). \] Thus, we can rewrite the right–hand side as \[ \cos (3x-4)^\circ = \sin \Bigl(90^\circ-(3x-4)\Bigr) = \sin (94^\circ-3x). \] This gives \[ \sin (9x+6)^\circ = \sin (94-3x)^\circ. \] When two angles have the same sine, we have \[ 9x+6 = 94-3x + 360k \quad \text{or} \quad 9x+6 = 180-(94-3x)+360k, \] where \(k\) is an integer. Since the two acute angles of a right triangle must add up to \(90^\circ\), our expressions for these angles are \[ A=9x+6 \quad \text{and} \quad B=3x-4. \] Thus, it must be that \[ A+B = 9x+6+3x-4 = 12x+2 = 90. \] Solving for \(x\), \[ 12x = 90-2=88 \quad \implies \quad x = \frac{88}{12} = \frac{22}{3}. \] Now, returning to the sine equation, consider the first possibility with \(k=0\): \[ 9x+6 =94-3x. \] Substitute \(x=\frac{22}{3}\): \[ 9\left(\frac{22}{3}\right)+6 = 66+6=72, \] and \[ 94-3\left(\frac{22}{3}\right) = 94-22 = 72. \] This verifies the equality. Thus, the two acute angles of the right triangle are \[ 9x+6 = 72^\circ \quad \text{and} \quad 3x-4 = 3\left(\frac{22}{3}\right)-4 = 22-4=18^\circ. \] The smaller acute angle is \(\boxed{18^\circ}\).

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To solve the equation \( \sin(9x + 6)^{\circ} = \cos(3x - 4)^{\circ} \), we can use the identity \( \sin \theta = \cos(90^\circ - \theta) \). This gives us: \[ 9x + 6 = 90^\circ - (3x - 4) \] Simplifying it, we have: \[ 9x + 6 = 90^\circ - 3x + 4 \] Combining like terms: \[ 9x + 3x = 90^\circ - 4 - 6 \] \[ 12x = 80^\circ \] Dividing both sides by 12: \[ x = \frac{80^\circ}{12} = \frac{20^\circ}{3} \] Now we can find the two acute angles in the triangle. We substitute \( x \) back into the angle expressions. The first acute angle is: \[ \text{Angle 1} = 9x + 6 = 9 \left(\frac{20^\circ}{3}\right) + 6 = 60^\circ + 6^\circ = 66^\circ \] The second acute angle is: \[ \text{Angle 2} = 3x - 4 = 3 \left(\frac{20^\circ}{3}\right) - 4 = 20^\circ - 4^\circ = 16^\circ \] So, the smaller of the two acute angles is: \[ \boxed{16^\circ} \]

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