Question Number 191344 by mnjuly1970 last updated on 23/Apr/23
$$ \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\mathrm{if}\:\:\:{sin}\left({x}\right)\:+\:\sqrt{\mathrm{3}}\:{cos}\:\left({x}\right)\:=\:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\Rightarrow\sqrt{\mathrm{3}}\:\:{sin}\left(\mathrm{4}{x}\:\right)\:−\:\:{cos}\:\left(\mathrm{4}{x}\:\right)=\:? \\ $$$$ \\ $$
Answered by mehdee42 last updated on 23/Apr/23
$$\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}{sinx}+\frac{\sqrt{\mathrm{3}}}{\mathrm{2}}{cosx}=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}}\Rightarrow{cos}\left({x}−\mathrm{30}\right)=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}} \\ $$$$\Rightarrow{cos}\left(\mathrm{2}{x}−\mathrm{60}\right)=\mathrm{2}\left(\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{16}}\right)−\mathrm{1}=−\frac{\mathrm{7}}{\mathrm{8}} \\ $$$$\Rightarrow{cos}\left(\mathrm{4}{x}−\mathrm{120}\right)=\mathrm{2}\left(\frac{\mathrm{49}}{\mathrm{16}}\right)−\mathrm{1}=\frac{\mathrm{41}}{\mathrm{8}}\:\:\therefore\:\:\mathrm{2}\left(\frac{\mathrm{49}}{\mathrm{64}}\right)−\mathrm{1}=\frac{\mathrm{17}}{\mathrm{32}} \\ $$$$\Rightarrow{cos}\mathrm{4}{xcos}\mathrm{120}+{sin}\mathrm{4}{xsin}\mathrm{120}=\frac{\mathrm{41}}{\mathrm{8}}\:\:\therefore\:\:=\frac{\mathrm{17}}{\mathrm{32}} \\ $$$$−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}{cos}\mathrm{4}{x}+\frac{\sqrt{\mathrm{3}}}{\mathrm{2}}{sin}\mathrm{4}{x}=\frac{\mathrm{41}}{\mathrm{8}}\:\:\therefore\:\:=\frac{\mathrm{17}}{\mathrm{32}} \\ $$$$\Rightarrow\sqrt{\mathrm{3}}{sin}\mathrm{4}{x}−{cos}\mathrm{4}{x}=\frac{\mathrm{41}}{\mathrm{4}}\:\therefore\:\:\frac{\mathrm{17}}{\mathrm{16}} \\ $$$$ \\ $$
Commented by mr W last updated on 23/Apr/23
$${very}\:{nice}\:{sir}! \\ $$
Commented by mehdee42 last updated on 23/Apr/23
$${hello}\:{sir}\:\:{W} \\ $$$${my}\:{mistakewas}\:{in}\:{the}\:{calculation}\:,\:{which}\:{i}\:{have}\:{corrected}\: \\ $$$${with}\:{red}\:{color}.{thank}\:{you} \\ $$
Answered by mr W last updated on 23/Apr/23
$$\frac{\mathrm{sin}\:{x}}{\mathrm{2}}+\frac{\sqrt{\mathrm{3}}}{\mathrm{2}}\:\mathrm{cos}\:{x}=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}} \\ $$$$\mathrm{sin}\:{x}\:\mathrm{sin}\:\frac{\pi}{\mathrm{6}}+\mathrm{cos}\:{x}\:\mathrm{cos}\:\frac{\pi}{\mathrm{6}}=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}} \\ $$$$\mathrm{cos}\:\left({x}−\frac{\pi}{\mathrm{6}}\right)=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}} \\ $$$$\Rightarrow{x}−\frac{\pi}{\mathrm{6}}=\mathrm{2}{k}\pi\pm\mathrm{cos}^{−\mathrm{1}} \:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}} \\ $$$$\Rightarrow{x}=\mathrm{2}{k}\pi+\frac{\pi}{\mathrm{6}}\pm\mathrm{cos}^{−\mathrm{1}} \:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}} \\ $$$$ \\ $$$$\sqrt{\mathrm{3}}\:\mathrm{sin}\:\mathrm{4}{x}−\mathrm{cos}\:\mathrm{4}{x} \\ $$$$=\mathrm{2}\left(\mathrm{sin}\:\mathrm{4}{x}\:\mathrm{cos}\:\frac{\pi}{\mathrm{6}}−\mathrm{cos}\:\mathrm{4}{x}\:\mathrm{sin}\:\frac{\pi}{\mathrm{6}}\right) \\ $$$$=\mathrm{2}\:\mathrm{sin}\:\left(\mathrm{4}{x}−\frac{\pi}{\mathrm{6}}\right) \\ $$$$=\mathrm{2}\:\mathrm{sin}\:\left(\mathrm{8}{k}\pi+\frac{\pi}{\mathrm{2}}\pm\mathrm{4}\:\mathrm{cos}^{−\mathrm{1}} \frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}}\right) \\ $$$$=\mathrm{2}\:\mathrm{cos}\:\left(\mathrm{4}\:\mathrm{cos}^{−\mathrm{1}} \frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}}\right) \\ $$$$=\mathrm{2}\:\left[\mathrm{2}\:\mathrm{cos}^{\mathrm{2}} \:\left(\mathrm{2}\:\mathrm{cos}^{−\mathrm{1}} \frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}}\right)−\mathrm{1}\right] \\ $$$$=\mathrm{2}\:\left[\mathrm{2}\:\left\{\mathrm{2}\:\mathrm{cos}^{\mathrm{2}} \:\:\left(\mathrm{cos}^{−\mathrm{1}} \frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}}\right)−\mathrm{1}\right\}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}\right] \\ $$$$=\mathrm{2}\:\left[\mathrm{2}\:\left\{\mathrm{2}×\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}^{\mathrm{2}} }−\mathrm{1}\right\}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}\right] \\ $$$$=\mathrm{2}\:\left[\mathrm{2}\:\left\{\frac{\mathrm{7}}{\mathrm{8}}\right\}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}\right] \\ $$$$=\frac{\mathrm{17}}{\mathrm{16}}\:\checkmark \\ $$
Commented by mnjuly1970 last updated on 23/Apr/23
$$\:{very}\:{nice}\:{solution}\:\: \\ $$
Answered by cortano12 last updated on 23/Apr/23
$$\:\Rightarrow\mathrm{sin}\:^{\mathrm{2}} \mathrm{x}+\mathrm{3cos}\:^{\mathrm{2}} \mathrm{x}+\sqrt{\mathrm{3}}\:\mathrm{sin}\:\mathrm{2x}\:=\:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}} \\ $$$$\Rightarrow\left(\frac{\mathrm{1}−\mathrm{cos}\:\mathrm{2x}}{\mathrm{2}}\right)+\mathrm{3}\left(\frac{\mathrm{1}+\mathrm{cos}\:\mathrm{2x}}{\mathrm{2}}\right)+\sqrt{\mathrm{3}}\:\mathrm{sin}\:\mathrm{2x}=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}} \\ $$$$\Rightarrow\mathrm{4}+\mathrm{2cos}\:\mathrm{2x}+\mathrm{2}\sqrt{\mathrm{3}}\:\mathrm{sin}\:\mathrm{2x}=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}} \\ $$$$\Rightarrow\mathrm{2cos}\:\mathrm{2x}+\mathrm{2}\sqrt{\mathrm{3}}\:\mathrm{sin}\:\mathrm{2x}=−\frac{\mathrm{7}}{\mathrm{2}} \\ $$$$\Rightarrow\mathrm{4cos}\:^{\mathrm{2}} \mathrm{2x}+\mathrm{12sin}\:^{\mathrm{2}} \mathrm{2x}+\mathrm{4}\sqrt{\mathrm{3}}\:\mathrm{sin}\:\mathrm{4x}=\frac{\mathrm{49}}{\mathrm{4}} \\ $$$$\Rightarrow\mathrm{4}\left(\frac{\mathrm{1}+\mathrm{cos}\:\mathrm{4x}}{\mathrm{2}}\right)+\mathrm{12}\left(\frac{\mathrm{1}−\mathrm{cos}\:\mathrm{4x}}{\mathrm{2}}\right)+\mathrm{4}\sqrt{\mathrm{3}}\:\mathrm{sin}\:\mathrm{4x}=\frac{\mathrm{49}}{\mathrm{4}} \\ $$$$\Rightarrow\mathrm{8}−\mathrm{4cos}\:\mathrm{4x}+\mathrm{4}\sqrt{\mathrm{3}}\:\mathrm{sin}\:\mathrm{4x}=\frac{\mathrm{49}}{\mathrm{4}} \\ $$$$\Rightarrow\sqrt{\mathrm{3}}\:\mathrm{sin}\:\mathrm{4x}−\mathrm{cos}\:\mathrm{4x}=\frac{\mathrm{49}}{\mathrm{16}}−\mathrm{2} \\ $$$$\Rightarrow\sqrt{\mathrm{3}}\:\mathrm{sin}\:\mathrm{4x}−\mathrm{cos}\:\mathrm{4x}=\frac{\mathrm{17}}{\mathrm{16}} \\ $$
Commented by mnjuly1970 last updated on 23/Apr/23
$${thanks}\:{alot}\:{sir}\:{cortano}\:\cancel{\lesseqgtr} \\ $$