Iv
MATU • Trigonometria
MATU_TRISISEC_048
Problemas 1687-1697
Enunciado
Resolver el siguiente sistema de ecuaciones:
$$ \begin{cases} \sin x \cos y = a \\ x + y = b \end{cases} $$
$$ \begin{cases} \sin x \cos y = a \\ x + y = b \end{cases} $$
Solución Paso a Paso
1. Datos del problema:
Sistema donde se relaciona el producto de un seno y un coseno con la suma de sus argumentos.
2. Fórmulas y propiedades:
Identidad de producto a suma:
$$ \sin x \cos y = \frac{1}{2} [\sin(x+y) + \sin(x-y)] $$
3. Desarrollo paso a paso:
Sustituimos la identidad y el valor $x+y = b$ en la primera ecuación:
$$ \frac{1}{2} [\sin b + \sin(x-y)] = a $$
$$ \sin b + \sin(x-y) = 2a $$
$$ \sin(x-y) = 2a - \sin b $$
Determinamos la diferencia de los ángulos:
$$ x - y = n\pi + (-1)^n \arcsin(2a - \sin b) $$
Combinamos con la ecuación de la suma $x + y = b$ mediante suma y resta de ecuaciones:
$$ (x+y) + (x-y) = 2x = b + n\pi + (-1)^n \arcsin(2a - \sin b) $$
$$ (x+y) - (x-y) = 2y = b - n\pi - (-1)^n \arcsin(2a - \sin b) $$
4. Resultado final:
$$ \boxed{ \begin{aligned} x &= \frac{b + n\pi + (-1)^n \arcsin(2a - \sin b)}{2} \\ y &= \frac{b - n\pi - (-1)^n \arcsin(2a - \sin b)}{2} \end{aligned} $$
Sistema donde se relaciona el producto de un seno y un coseno con la suma de sus argumentos.
2. Fórmulas y propiedades:
Identidad de producto a suma:
$$ \sin x \cos y = \frac{1}{2} [\sin(x+y) + \sin(x-y)] $$
3. Desarrollo paso a paso:
Sustituimos la identidad y el valor $x+y = b$ en la primera ecuación:
$$ \frac{1}{2} [\sin b + \sin(x-y)] = a $$
$$ \sin b + \sin(x-y) = 2a $$
$$ \sin(x-y) = 2a - \sin b $$
Determinamos la diferencia de los ángulos:
$$ x - y = n\pi + (-1)^n \arcsin(2a - \sin b) $$
Combinamos con la ecuación de la suma $x + y = b$ mediante suma y resta de ecuaciones:
$$ (x+y) + (x-y) = 2x = b + n\pi + (-1)^n \arcsin(2a - \sin b) $$
$$ (x+y) - (x-y) = 2y = b - n\pi - (-1)^n \arcsin(2a - \sin b) $$
4. Resultado final:
$$ \boxed{ \begin{aligned} x &= \frac{b + n\pi + (-1)^n \arcsin(2a - \sin b)}{2} \\ y &= \frac{b - n\pi - (-1)^n \arcsin(2a - \sin b)}{2} \end{aligned} $$