Ii
MATU • Trigonometria
MATU_TRISISEC_017
Litvidenko
Enunciado
Resolver el sistema:
$$ \begin{cases} \cos (x - y) = 2 \cos (x + y) \\ \cos x \cos y = 0.75 \end{cases} $$
$$ \begin{cases} \cos (x - y) = 2 \cos (x + y) \\ \cos x \cos y = 0.75 \end{cases} $$
Solución Paso a Paso
1. Fórmulas:
Utilizamos las identidades de suma y resta:
\( \cos(x - y) = \cos x \cos y + \sin x \sin y \)
\( \cos(x + y) = \cos x \cos y - \sin x \sin y \)
2. Desarrollo:
Sustituimos en la primera ecuación:
$$ \cos x \cos y + \sin x \sin y = 2(\cos x \cos y - \sin x \sin y) $$
$$ \cos x \cos y + \sin x \sin y = 2 \cos x \cos y - 2 \sin x \sin y $$
$$ 3 \sin x \sin y = \cos x \cos y $$
Dado que \( \cos x \cos y = 0.75 \):
$$ 3 \sin x \sin y = 0.75 \implies \sin x \sin y = 0.25 $$
Ahora tenemos:
1) \( \cos x \cos y = 0.75 \)
2) \( \sin x \sin y = 0.25 \)
Sumamos (1) y (2):
$$ \cos(x - y) = 0.75 + 0.25 = 1 \implies x - y = 2k\pi $$
Restamos (1) y (2):
$$ \cos(x + y) = 0.75 - 0.25 = 0.5 \implies x + y = \pm \frac{\pi}{3} + 2n\pi $$
Para \( k=0, n=0 \):
3. Resultado:
$$ \boxed{x = \pm \frac{\pi}{6} + (n+k)\pi, \quad y = \pm \frac{\pi}{6} + (n-k)\pi} $$
Utilizamos las identidades de suma y resta:
\( \cos(x - y) = \cos x \cos y + \sin x \sin y \)
\( \cos(x + y) = \cos x \cos y - \sin x \sin y \)
2. Desarrollo:
Sustituimos en la primera ecuación:
$$ \cos x \cos y + \sin x \sin y = 2(\cos x \cos y - \sin x \sin y) $$
$$ \cos x \cos y + \sin x \sin y = 2 \cos x \cos y - 2 \sin x \sin y $$
$$ 3 \sin x \sin y = \cos x \cos y $$
Dado que \( \cos x \cos y = 0.75 \):
$$ 3 \sin x \sin y = 0.75 \implies \sin x \sin y = 0.25 $$
Ahora tenemos:
1) \( \cos x \cos y = 0.75 \)
2) \( \sin x \sin y = 0.25 \)
Sumamos (1) y (2):
$$ \cos(x - y) = 0.75 + 0.25 = 1 \implies x - y = 2k\pi $$
Restamos (1) y (2):
$$ \cos(x + y) = 0.75 - 0.25 = 0.5 \implies x + y = \pm \frac{\pi}{3} + 2n\pi $$
Para \( k=0, n=0 \):
- \( x - y = 0 \implies x = y \)
- \( 2x = \pi/3 \implies x = \pi/6, y = \pi/6 \)
3. Resultado:
$$ \boxed{x = \pm \frac{\pi}{6} + (n+k)\pi, \quad y = \pm \frac{\pi}{6} + (n-k)\pi} $$