Iv
MATU • Trigonometria
MATU_TRI_027
Problema 394
Enunciado
Paso 1:
Demostrar la identidad: $\tan x + \tan y + \tan z - \frac{\sin(x+y+z)}{\cos x \cos y \cos z} = \tan x \tan y \tan z$
Demostrar la identidad: $\tan x + \tan y + \tan z - \frac{\sin(x+y+z)}{\cos x \cos y \cos z} = \tan x \tan y \tan z$
Solución Paso a Paso
1. Datos del problema:
2. Fórmulas/Propiedades:
3. Desarrollo paso a paso:
Partimos del término fraccionario:
$$ \frac{\sin(x+y+z)}{\cos x \cos y \cos z} = \frac{\sin x \cos y \cos z + \cos x \sin y \cos z + \cos x \cos y \sin z - \sin x \sin y \sin z}{\cos x \cos y \cos z} $$
Distribuimos el denominador para cada término del numerador:
$$ \frac{\sin x \cos y \cos z}{\cos x \cos y \cos z} + \frac{\cos x \sin y \cos z}{\cos x \cos y \cos z} + \frac{\cos x \cos y \sin z}{\cos x \cos y \cos z} - \frac{\sin x \sin y \sin z}{\cos x \cos y \cos z} $$
Simplificamos cada fracción:
$$ \tan x + \tan y + \tan z - (\tan x \tan y \tan z) $$
Sustituimos esto de vuelta en la expresión original del lado izquierdo:
$$ (\tan x + \tan y + \tan z) - [\tan x + \tan y + \tan z - \tan x \tan y \tan z] $$
Simplificando los términos:
$$ \tan x + \tan y + \tan z - \tan x - \tan y - \tan z + \tan x \tan y \tan z $$
$$ = \tan x \tan y \tan z $$
4. Resultado final:
Se ha demostrado que el lado izquierdo es igual al lado derecho. Q.E.D.
- Identidad a demostrar: $\tan x + \tan y + \tan z - \frac{\sin(x+y+z)}{\cos x \cos y \cos z} = \tan x \tan y \tan z$
2. Fórmulas/Propiedades:
- Desarrollo de $\sin(x+y+z)$:
$\sin(x+y+z) = \sin x \cos y \cos z + \cos x \sin y \cos z + \cos x \cos y \sin z - \sin x \sin y \sin z$
3. Desarrollo paso a paso:
Partimos del término fraccionario:
$$ \frac{\sin(x+y+z)}{\cos x \cos y \cos z} = \frac{\sin x \cos y \cos z + \cos x \sin y \cos z + \cos x \cos y \sin z - \sin x \sin y \sin z}{\cos x \cos y \cos z} $$
Distribuimos el denominador para cada término del numerador:
$$ \frac{\sin x \cos y \cos z}{\cos x \cos y \cos z} + \frac{\cos x \sin y \cos z}{\cos x \cos y \cos z} + \frac{\cos x \cos y \sin z}{\cos x \cos y \cos z} - \frac{\sin x \sin y \sin z}{\cos x \cos y \cos z} $$
Simplificamos cada fracción:
$$ \tan x + \tan y + \tan z - (\tan x \tan y \tan z) $$
Sustituimos esto de vuelta en la expresión original del lado izquierdo:
$$ (\tan x + \tan y + \tan z) - [\tan x + \tan y + \tan z - \tan x \tan y \tan z] $$
Simplificando los términos:
$$ \tan x + \tan y + \tan z - \tan x - \tan y - \tan z + \tan x \tan y \tan z $$
$$ = \tan x \tan y \tan z $$
4. Resultado final:
Se ha demostrado que el lado izquierdo es igual al lado derecho. Q.E.D.