tan(x)*sqrt(2)*sin(x) + tan(x) - 1 = sqrt(2)*cos(x)
tan(x)*sqrt(2)*sin(x) + tan(x) - 1 = sqrt(2)*cos(x)
Posto tan(x) = sin(x)/cos(x)
sqrt(2) * sin(x)/cos(x) * sin(x) + sin(x)/cos(x) - 1 = sqrt(2) * cos(x)
sqrt(2) sin^2(x)/cos(x) + sin(x)/cos(x) - 1 = sqrt(2) * cos(x)
e per cos(x) =/= 0
sqrt(2) sin^2(x) + sin(x) - cos (x) - sqrt(2) cos^2(x) = 0
Ora si scompone in fattori
sqrt(2) [ sin^2(x) - cos^2(x) ] + ( sin(x) - cos(x) ) = 0
sqrt (2) ( sin(x) - cos(x) ) ( sin(x) + cos(x) ) + ( sin(x) - cos(x) ) = 0
( sin(x) - cos(x) ) [ sqrt(2) ( cos(x) + sin(x) ) + 1 ] = 0
per la legge di annullamento del prodotto si separa nelle due equazioni lineari che seguono
1) sin(x) - cos (x) = 0
tg x - 1 = 0
tg x = 1
x = pi/4 + k pi , k in Z
2) sqrt(2)/2 ( sin(x) + cos(x) ) = -1/2
( dividi per 2 e riconosci la formula di addizione del seno )
sin ( x + pi/4 ) = -1/2
x + pi/4 = - pi/6 + 2k pi
x = - 5/12 pi + 2 k pi con k in Z
oppure
x + pi/4 = 7/6 pi + 2 k pi con k in Z
x = 7/6 pi - pi/4 + 2 k pi con k in Z
x = 11/12 pi + 2k pi con k in Z
Prova a usare le formule parametriche
A PARTE L'OVVIA RISPOSTA «Con pazienza e passaggi», IO LA RISOLVO COME SEGUE.
------------------------------
Con
* u = tan(x/2)
* sin(x) = 2*u/(1 + u^2)
* cos(x) = (1 - u^2)/(1 + u^2)
* tan(x) = 2*u/(1 - u^2)
si ha
* "tan(x)*sqrt(2)*sin(x) + tan(x) - 1 = sqrt(2)*cos(x)" ≡
≡ tan(x)*(√2)*sin(x) + tan(x) - 1 - (√2)*cos(x) = 0 ≡
≡ (2*u/(1 - u^2))*(√2)*2*u/(1 + u^2) + (2*u/(1 - u^2)) - 1 - (√2)*(1 - u^2)/(1 + u^2) = 0 ≡
≡ (4*√2)*u^2/(1 - u^4) + 2*u/(1 - u^2) - (√2)*(1 - u^2)/(1 + u^2) = 1
che, come l'originale, è indefinita per "u = ± 1 ≡ x = ± π/2".
---------------
Esclusi tali valori è lecito moltiplicare membro a membro per (1 - u^4) ottenendo
* (4*√2)*u^2 + 2*u(1 + u^2) - (√2)*(1 - u^2)*(1 - u^2) = (1 - u^4) ≡
≡ (4*√2)*u^2 + 2*u(1 + u^2) - (√2)*(1 - u^2)*(1 - u^2) - (1 - u^4) = 0 ≡
≡ p(u) = (1 - √2)*u^4 + 2*u^3 + (6*√2)*u^2 + 2*u - (1 + √2) = 0
---------------
Le valutazioni {u, p(u)} per u = (± 1 ± √2) sono
* {{- 1 - √2, 0}, {- 1 + √2, 0}, {1 - √2, 32 - 24*√2}, {1 + √2, 32 + 24*√2}}
e mostrano due zeri per u = (- 1 ± √2), quindi se ne ricava
* u = tan(x/2) = - 1 - √2 ≡ x = 2*k*π - (3/4)*π
* u = tan(x/2) = - 1 + √2 ≡ x = 2*k*π + (1/4)*π
* q(u) = p(u)/((u - (- 1 - √2))*(u - (- 1 + √2))) =
= p(u)/(u^2 + 2*u - 1) =
= (1 - √2)*u^2 + (2*√2)*u + (1 + √2)
---------------
Per trovare le altre due soluzioni, a partire da
* q(u) = (1 - √2)*u^2 + (2*√2)*u + (1 + √2) = 0 ≡
≡ u^2 + (2*√2/(1 - √2))*u + (1 + √2)/(1 - √2) = 0 ≡
≡ (u = 2 + √2 - √3 - √6) oppure (u = 2 + √2 + √3 + √6)
DOVRESTI PENSARCI DA SOLA: ho esaurito la pazienza dattilografica!
---------------
A titolo di verifica vedi "Results" al link
http://www.wolframalpha.com/input/?i=solve%28tan%28x%29*%28%E2%88%9A2%29*sin%28x%29%2Btan%28x%29-1-%28%E2%88%9A2%29*cos%28x%29%3D0%29%26%280%3C%3Dx%3C2*%CF%80%29for+x+real