Pregunta

15. Find all solutions (in radians) for the equation \( \tan \left(\frac{\theta}{3}\right)+\sqrt{3}=0 \) (where \( k \), below, is any integer) A) \( -\frac{\pi}{2}+3 k \pi \) B) \( \frac{3 \pi}{4}+3 k \pi \) C) \( -\frac{3 \pi}{4}+3 k \pi \) D) \( -\pi+3 k \pi \) E) \( \pi+3 k \pi \)

Ask by Bowen Lyons. in the United States
Mar 01,2025

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

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The solutions are \( \theta = -\pi + 3k\pi \), where \( k \) is any integer.

Solución

We are given the equation   tan(θ/3) + √3 = 0. Step 1. Isolate tan(θ/3):   tan(θ/3) = -√3. Step 2. Determine the angles x (where x = θ/3) for which tan x = -√3. We know that tan(π/3) = √3, so tan(-π/3) = -√3. Since the tangent function has a period of π, the general solution for x is   x = -π/3 + πk  where k is any integer. Step 3. Substitute back for θ:   θ/3 = -π/3 + πk  ⇒ θ = -π + 3πk. Thus, the solution is   θ = -π + 3πk,  k ∈ ℤ. Comparing with the multiple-choice answers, the correct answer is   D) -π+3kπ.

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To find the solutions to the equation \( \tan \left(\frac{\theta}{3}\right) + \sqrt{3} = 0 \), we first rewrite it as \( \tan \left(\frac{\theta}{3}\right) = -\sqrt{3} \). The tangent function is negative in the second and fourth quadrants, which correspond to angles of the form \( \frac{2\pi}{3} + k\pi \) for integer \( k \). Now we can set up the equation: \[ \frac{\theta}{3} = \frac{2\pi}{3} + k\pi \] Multiplying through by 3 gives: \[ \theta = 2\pi + 3k\pi \] Thus, we can express the general solution as: \[ \theta = 2\pi + 3k\pi \] From the reference angles, tangent gives us certain standard angles, so we can also check the equivalent form for \( \frac{\theta}{3} = \frac{5\pi}{3} + k\pi \) which results in \( \theta = 5\pi + 3k\pi \). Let's rewrite those in the form of \( \theta \): - Option A: \( -\frac{\pi}{2}+3k\pi \) does not work. - Option B: \( \frac{3 \pi}{4}+3k\pi \) does not work. - Option C: \( -\frac{3 \pi}{4}+3k\pi \) does not work. - Option D: \( -\pi+3k\pi \) does not work. - Option E: \( \pi+3k\pi \) does not work. In conclusion, we can simplify our options further. Based on our analysis, the correct answer for solutions is: \[ \theta = 2\pi + 3k\pi \quad \text{and} \quad \theta = 5\pi + 3k\pi \] All should be multiples of \( \frac{\pi}{3}\) corresponding to these transformations.

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