a)
Sustituye en el primer miembro por la expresión del seno en función del coseno, y queda:
1 - cos2β = 2*cosβ + 2,
luego, plantea la sustitución (cambio de incógnita):
cosβ = w (1),
luego sustituyes y queda:
1 - w2 = 2*w + 2, haces pasajes de términos y queda:
- w2 - 2*w - 1 = 0, multiplicas por - 1 en todos los términos de la ecuación y queda:
w2 + 2*w + 1 = 0, que es una ecuación polinómica cuadrática cuya única solución es:
w = -1, luego sustituyes la expresión señalada (1) y queda:
cosβ = - 1, luego compones con la función inversa del coseno y queda:
β = π.
b)
Sustituye el primer término por la expresión del coseno del doble de un ángulo y queda:
cos2ρ - sen2ρ + 5*cosρ + 3 = 0, sustituye en el segundo término por la expresión del seno en función del coseno y queda:
cos2ρ - (1 - cos2ρ) + 5*cosρ + 3 = 0,
luego, plantea la sustitución (cambio de incógnita):
cosβ = w (1),
luego sustituyes y queda:
w2 - (1 -w2) + 5*w + 3 = 0, distribuyes en el agrupamiento, reduces términos semejantes, ordenas y queda:
2*w2 + 5*w + 2 = 0, que es una ecuación polinómica cuadrática, cuyas soluciones son:
a)
w = - 2, sustituyes la expresión señalada (1) y queda:
cosβ = - 2, que no tiene sentido para este problema, porque el coseno toma valores comprendidos entre -1 y 1;
b)
w = - 1/2, sustituyes la expresión señalada (1) y queda:
cosβ = - 1/2, compones con la función inversa del coseno y tienes dos opciones:
b1)
β = 2π/3, en el segundo cuadrante;
b2)
β = 4π/3, en el tercer cuadrante.
Espero haberte ayudado.