Pregunta
upstudy study bank question image url

1. \( \frac{\cos 3 x}{\cos x}=2 \cos 2 x-1 \)

Ask by Davey Williams. in South Africa
Feb 28,2025

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

Respuesta verificada por el tutor

Responder

The equation \( \frac{\cos 3x}{\cos x} = 2 \cos 2x - 1 \) is an identity for all real numbers x where \( \cos x \neq 0 \).

Solución

We begin with the given equation   (cos 3x) / (cos x) = 2 cos 2x − 1         (1) Step 1. Express cos 3x in terms of cos x. Recall the triple-angle formula for cosine:   cos 3x = 4 cos³x − 3 cos x. Substitute this into the left side of (1):   (cos 3x) / (cos x) = (4 cos³x − 3 cos x) / (cos x). Assuming cos x ≠ 0 (to avoid division by zero), we can cancel cos x:   4 cos²x − 3. So the equation (1) becomes   4 cos²x − 3 = 2 cos 2x − 1.         (2) Step 2. Express cos 2x in terms of cos x. Recall the double-angle formula:   cos 2x = 2 cos²x − 1. Now substitute it into the right side of (2):   2 cos 2x − 1 = 2(2 cos²x − 1) − 1 = 4 cos²x − 2 − 1 = 4 cos²x − 3. Thus equation (2) becomes   4 cos²x − 3 = 4 cos²x − 3, which is true for all x. Step 3. Conclusion on the Domain Since we divided by cos x, we must remember that cos x ≠ 0. Therefore, the equation   (cos 3x)/(cos x) = 2 cos 2x − 1 is an identity for all real x such that cos x ≠ 0. Answer Summary: The equation is an identity (always true) for all x with cos x ≠ 0.

Respondido por UpStudy AI y revisado por un tutor profesional

error msg
Explicar
Simplifique esta solución

The Deep Dive

To solve the equation \( \frac{\cos 3 x}{\cos x} = 2 \cos 2 x - 1 \), let's recall that \( \cos 3x \) can be represented using the triple angle formula: \( \cos 3x = 4 \cos^3 x - 3 \cos x \). Substituting this in, we get: \[ \frac{4 \cos^3 x - 3 \cos x}{\cos x} = 2 \cos 2x - 1. \] Simplifying the left side gives us: \[ 4 \cos^2 x - 3 = 2 \cos 2x - 1. \] Now, we use the double angle formula \( \cos 2x = 2 \cos^2 x - 1 \), leading to: \[ 2(2 \cos^2 x - 1) - 1 = 4 \cos^2 x - 3. \] Expanding the right side: \[ 4 \cos^2 x - 2 - 1 = 4 \cos^2 x - 3. \] This reduces to \( 4 \cos^2 x - 3 = 4 \cos^2 x - 3 \), which is always true. Thus, the original equation holds for any value of \( x \) such that \( \cos x \neq 0 \) (to avoid division by zero). Solutions can be represented as \( x = n\pi + k\frac{\pi}{2} \) where \( n \) is any integer and \( k \) is any odd integer.

Latest Trigonometry Questions

¡Prueba Premium ahora!
¡Prueba Premium y hazle a Thoth AI preguntas de matemáticas ilimitadas ahora!
Quizas mas tarde Hazte Premium
Estudiar puede ser una verdadera lucha
¿Por qué no estudiarlo en UpStudy?
Seleccione su plan a continuación
Prima

Puedes disfrutar

Empieza ahora
  • Explicaciones paso a paso
  • Tutores expertos en vivo 24/7
  • Número ilimitado de preguntas
  • Sin interrupciones
  • Acceso completo a Respuesta y Solución
  • Acceso completo al chat de PDF, al chat de UpStudy y al chat de navegación
Básico

Totalmente gratis pero limitado

  • Solución limitada
Bienvenido a ¡Estudia ahora!
Inicie sesión para continuar con el recorrido de Thoth AI Chat
Continuar con correo electrónico
O continuar con
Al hacer clic en "Iniciar sesión", acepta nuestros términos y condiciones. Términos de Uso & Política de privacidad