Iv
MATU • Trigonometria
MATU_TRI_068
Guía de ejercicios
Enunciado
Paso 1:
Determinar el valor de $n$, en: $\frac{\text{sen } 3x + \cos 3x}{\cos x - \text{sen } x} = 1 + n \text{ sen } 2x$
Determinar el valor de $n$, en: $\frac{\text{sen } 3x + \cos 3x}{\cos x - \text{sen } x} = 1 + n \text{ sen } 2x$
Solución Paso a Paso
1. Datos del problema:
2. Fórmulas/Propiedades:
3. Desarrollo paso a paso:
$$N = (3\text{sen } x - 4\text{sen}^3 x) + (4\cos^3 x - 3\cos x)$$
$$N = 3(\text{sen } x - \cos x) + 4(\cos^3 x - \text{sen}^3 x)$$
$$N = 3(\text{sen } x - \cos x) + 4(\cos x - \text{sen } x)(\cos^2 x + \cos x \text{ sen } x + \text{sen}^2 x)$$
$$N = -3(\cos x - \text{sen } x) + 4(\cos x - \text{sen } x)(1 + \cos x \text{ sen } x)$$
$$\frac{N}{\cos x - \text{sen } x} = -3 + 4(1 + \text{sen } x \cos x)$$
$$= -3 + 4 + 4 \text{ sen } x \cos x = 1 + 2(2 \text{ sen } x \cos x)$$
$$= 1 + 2 \text{ sen } 2x$$
4. Resultado final:
$$n = 2$$
- Ecuación con ángulos triples y dobles.
2. Fórmulas/Propiedades:
- $\text{sen } 3x = 3 \text{ sen } x - 4 \text{ sen}^3 x$
- $\cos 3x = 4 \cos^3 x - 3 \cos x$
- Diferencia de cubos: $a^3 - b^3 = (a-b)(a^2 + ab + b^2)$
3. Desarrollo paso a paso:
- Expresamos el numerador ($N$):
$$N = (3\text{sen } x - 4\text{sen}^3 x) + (4\cos^3 x - 3\cos x)$$
$$N = 3(\text{sen } x - \cos x) + 4(\cos^3 x - \text{sen}^3 x)$$
- Factorizamos la diferencia de cubos:
$$N = 3(\text{sen } x - \cos x) + 4(\cos x - \text{sen } x)(\cos^2 x + \cos x \text{ sen } x + \text{sen}^2 x)$$
- Como $\cos^2 x + \text{sen}^2 x = 1$:
$$N = -3(\cos x - \text{sen } x) + 4(\cos x - \text{sen } x)(1 + \cos x \text{ sen } x)$$
- Dividimos entre el denominador $(\cos x - \text{sen } x)$:
$$\frac{N}{\cos x - \text{sen } x} = -3 + 4(1 + \text{sen } x \cos x)$$
$$= -3 + 4 + 4 \text{ sen } x \cos x = 1 + 2(2 \text{ sen } x \cos x)$$
$$= 1 + 2 \text{ sen } 2x$$
- Comparando con $1 + n \text{ sen } 2x$, obtenemos $n = 2$.
4. Resultado final:
$$n = 2$$