Pregunta
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5.1 If \( 3 \sin \beta=2 \). and \( \cos \beta<0 \), determine use of a calculator, the value of: 5.1.1 \( 3 \cos ^{2} \beta-1 \)

Ask by George Beck. in South Africa
Feb 27,2025

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

Respuesta verificada por el tutor

Responder

The value of \(3 \cos^2 \beta - 1\) is \(\frac{2}{3}\).

Solución

To solve the problem, we start with the given equation: \[ 3 \sin \beta = 2 \] From this, we can find \(\sin \beta\): \[ \sin \beta = \frac{2}{3} \] Next, we need to find \(\cos \beta\). We can use the Pythagorean identity: \[ \sin^2 \beta + \cos^2 \beta = 1 \] Substituting \(\sin \beta\) into the identity: \[ \left(\frac{2}{3}\right)^2 + \cos^2 \beta = 1 \] Calculating \(\left(\frac{2}{3}\right)^2\): \[ \frac{4}{9} + \cos^2 \beta = 1 \] Now, we can isolate \(\cos^2 \beta\): \[ \cos^2 \beta = 1 - \frac{4}{9} \] To perform the subtraction, we convert 1 into a fraction with a denominator of 9: \[ 1 = \frac{9}{9} \] Thus, we have: \[ \cos^2 \beta = \frac{9}{9} - \frac{4}{9} = \frac{5}{9} \] Now, we need to find \(3 \cos^2 \beta - 1\): \[ 3 \cos^2 \beta - 1 = 3 \left(\frac{5}{9}\right) - 1 \] Calculating \(3 \left(\frac{5}{9}\right)\): \[ 3 \left(\frac{5}{9}\right) = \frac{15}{9} \] Now, substituting this back into the expression: \[ 3 \cos^2 \beta - 1 = \frac{15}{9} - 1 \] Again, converting 1 into a fraction with a denominator of 9: \[ 1 = \frac{9}{9} \] Thus, we have: \[ 3 \cos^2 \beta - 1 = \frac{15}{9} - \frac{9}{9} = \frac{6}{9} = \frac{2}{3} \] Finally, we conclude that: \[ \boxed{\frac{2}{3}} \]

Respondido por UpStudy AI y revisado por un tutor profesional

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Beyond the Answer

To solve the equation \( 3 \sin \beta = 2 \), we first find \( \sin \beta \) by dividing both sides by 3, yielding \( \sin \beta = \frac{2}{3} \). Now, since \( \cos \beta < 0 \), we are considering the second quadrant because sine is positive and cosine is negative there. Next, we use the Pythagorean identity \( \sin^2 \beta + \cos^2 \beta = 1 \) to find \( \cos \beta \): \[ \sin^2 \beta = \left(\frac{2}{3}\right)^2 = \frac{4}{9} \] Then, \[ \cos^2 \beta = 1 - \sin^2 \beta = 1 - \frac{4}{9} = \frac{5}{9} \] Since we need \( \cos \beta < 0 \), we take the negative square root: \[ \cos \beta = -\sqrt{\frac{5}{9}} = -\frac{\sqrt{5}}{3} \] Now we can compute \( 3 \cos^2 \beta - 1 \): \[ 3 \cos^2 \beta = 3 \left(\frac{5}{9}\right) = \frac{15}{9} = \frac{5}{3} \] Finally, we find: \[ 3 \cos^2 \beta - 1 = \frac{5}{3} - 1 = \frac{5}{3} - \frac{3}{3} = \frac{2}{3} \] So, the value of \( 3 \cos^2 \beta - 1 \) is \( \frac{2}{3} \).

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