Iv MATU • Trigonometria

MATU_TRI_065

Guía de ejercicios

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Enunciado

Calcule el valor de: $F = 3 \tan C + 4 \tan B$, si $A + B + C = \pi$, y además se cumple:
$$\tan\left(\frac{A}{2}\right) = 3 \tan\left(\frac{B}{2}\right) = 2 \tan\left(\frac{C}{2}\right)$$

Solución Paso a Paso

1. Datos del problema:

  • $A + B + C = 180^\circ$

  • $\tan(A/2) = 3\tan(B/2) = 2\tan(C/2)$



2. Fórmulas/Propiedades:

  • En un triángulo: $\tan \frac{A}{2}\tan \frac{B}{2} + \tan \frac{B}{2}\tan \frac{C}{2} + \tan \frac{C}{2}\tan \frac{A}{2} = 1$

  • $\tan \theta = \frac{2\tan(\theta/2)}{1 - \tan^2(\theta/2)}$



3. Desarrollo paso a paso:

  • Sea $k$ una constante tal que: $\tan(A/2) = 6k$, $\tan(B/2) = 2k$, $\tan(C/2) = 3k$.

  • Aplicamos la propiedad de la suma de productos de tangentes medios:


$$(6k)(2k) + (2k)(3k) + (3k)(6k) = 1 \implies 12k^2 + 6k^2 + 18k^2 = 1$$
$$36k^2 = 1 \implies k = 1/6$$

  • Hallamos los valores individuales:


$\tan(B/2) = 2(1/6) = 1/3$
$\tan(C/2) = 3(1/6) = 1/2$

  • Calculamos $\tan B$ y $\tan C$:


$\tan B = \frac{2(1/3)}{1 - (1/3)^2} = \frac{2/3}{8/9} = \frac{3}{4}$
$\tan C = \frac{2(1/2)}{1 - (1/2)^2} = \frac{1}{3/4} = \frac{4}{3}$

  • Calculamos $F$:


$F = 3(4/3) + 4(3/4) = 4 + 3 = 7$

4. Resultado final:
$$F = 7$$

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