Question Number 43266 by gunawan last updated on 09/Sep/18
$$\mathrm{cos}^{\mathrm{3}} {x}+\mathrm{cos}^{−\mathrm{3}} {x}=\mathrm{0} \\ $$$$\mathrm{sin}\:\mathrm{2}{x}+\mathrm{cos}\:\mathrm{2}{x}=… \\ $$
Answered by tanmay.chaudhury50@gmail.com last updated on 09/Sep/18
$${t}={cosx}+{isinx}={e}^{{ix}} \\ $$$$\frac{\mathrm{1}}{{t}}={cosx}−{isinx}={e}^{−{ix}} \\ $$$${t}+\frac{\mathrm{1}}{{t}}=\mathrm{2}{cosx} \\ $$$$\left({t}+\frac{\mathrm{1}}{{t}}\right)^{\mathrm{3}} =\mathrm{2}^{\mathrm{3}} {cos}^{\mathrm{3}} {x} \\ $$$$\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}^{\mathrm{3}} }\left({t}+\frac{\mathrm{1}}{{t}}\right)^{\mathrm{3}} ={cos}^{\mathrm{3}} {x} \\ $$$${now} \\ $$$$\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}^{\mathrm{3}} }\left({t}+\frac{\mathrm{1}}{{t}}\right)^{\mathrm{3}} +\frac{\mathrm{1}}{\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}^{\mathrm{3}} }×\left({t}+\frac{\mathrm{1}}{{t}}\right)^{\mathrm{3}} }=\mathrm{0} \\ $$$$\left\{\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}^{\mathrm{3}} }\left({t}+\frac{\mathrm{1}}{{t}}\right)^{\mathrm{3}} \right\}^{\mathrm{2}} +\mathrm{1}=\mathrm{0} \\ $$$$\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}^{\mathrm{6}} }\left({t}+\frac{\mathrm{1}}{{t}}\right)^{\mathrm{6}} +\mathrm{1}=\mathrm{0} \\ $$$${now} \\ $$$$\left({t}+\frac{\mathrm{1}}{{t}}\right)^{\mathrm{6}} +\mathrm{2}^{\mathrm{6}} =\mathrm{0} \\ $$$$\left({t}+\frac{\mathrm{1}}{{t}}\right)^{\mathrm{6}} =\mathrm{2}^{\mathrm{6}} {i}^{\mathrm{6}} \\ $$$${t}+\frac{\mathrm{1}}{{t}}=\mathrm{2}{i} \\ $$$$\mathrm{2}{cosx}=\mathrm{2}{i} \\ $$$${cosx}={i} \\ $$$${sin}\mathrm{2}{x}+{cos}\mathrm{2}{x} \\ $$$$=\mathrm{2}{sinx}.{cosx}+\mathrm{2}{cos}^{\mathrm{2}} {x}−\mathrm{1} \\ $$$$=\mathrm{2}\sqrt{\mathrm{1}−{cos}^{\mathrm{2}} {x}}\:\:{cosx}+\mathrm{2}{cos}^{\mathrm{2}} {x}−\mathrm{1} \\ $$$$=\mathrm{2}\sqrt{\mathrm{1}−{i}^{\mathrm{2}} }\:\:×{i}+\mathrm{2}{i}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1} \\ $$$$=\mathrm{2}\sqrt{\mathrm{2}}\:×{i}+\mathrm{2}\left(−\mathrm{1}\right)−\mathrm{1} \\ $$$$=−\mathrm{3}+\mathrm{2}\sqrt{\mathrm{2}}\:{i} \\ $$$$ \\ $$$${t} \\ $$