Ii
MATU • Trigonometria
MATU_TRI_088
Guía de Ejercicios
Enunciado
Paso 1:
Reducir: $B = \left( \frac{\sec^3 x - \cot^3 x}{\sec x - \cot x} \right) - \left( \frac{\csc^3 x + \tan^3 x}{\csc x + \tan x} \right)$
Reducir: $B = \left( \frac{\sec^3 x - \cot^3 x}{\sec x - \cot x} \right) - \left( \frac{\csc^3 x + \tan^3 x}{\csc x + \tan x} \right)$
Solución Paso a Paso
Datos del problema:
Reducir una expresión que involucra diferencias y sumas de cubos.
Fórmulas/Propiedades:
1. Diferencia de cubos: $a^3 - b^3 = (a-b)(a^2 + ab + b^2)$
2. Suma de cubos: $a^3 + b^3 = (a+b)(a^2 - ab + b^2)$
3. Pitagóricas: $\sec^2 x - \tan^2 x = 1$; $\csc^2 x - \cot^2 x = 1$
Desarrollo paso a paso:
1. Simplificamos cada paréntesis usando las identidades de cubos:
2. Restamos ambas expresiones:
$$B = (\sec^2 x + \sec x \cot x + \cot^2 x) - (\csc^2 x - \csc x \tan x + \tan^2 x)$$
3. Agrupamos términos estratégicamente:
$$B = (\sec^2 x - \tan^2 x) - (\csc^2 x - \cot^2 x) + \sec x \cot x + \csc x \tan x$$
4. Usamos las identidades pitagóricas ($1 - 1 = 0$):
$$B = 1 - 1 + \sec x \cot x + \csc x \tan x$$
$$B = \frac{1}{\cos x} \cdot \frac{\cos x}{\sin x} + \frac{1}{\sin x} \cdot \frac{\sin x}{\cos x}$$
5. Simplificamos los productos:
$$B = \frac{1}{\sin x} + \frac{1}{\cos x}$$
Resultado final:
$$B = \csc x + \sec x$$
Reducir una expresión que involucra diferencias y sumas de cubos.
Fórmulas/Propiedades:
1. Diferencia de cubos: $a^3 - b^3 = (a-b)(a^2 + ab + b^2)$
2. Suma de cubos: $a^3 + b^3 = (a+b)(a^2 - ab + b^2)$
3. Pitagóricas: $\sec^2 x - \tan^2 x = 1$; $\csc^2 x - \cot^2 x = 1$
Desarrollo paso a paso:
1. Simplificamos cada paréntesis usando las identidades de cubos:
- Primer término: $\sec^2 x + \sec x \cot x + \cot^2 x$
- Segundo término: $\csc^2 x - \csc x \tan x + \tan^2 x$
2. Restamos ambas expresiones:
$$B = (\sec^2 x + \sec x \cot x + \cot^2 x) - (\csc^2 x - \csc x \tan x + \tan^2 x)$$
3. Agrupamos términos estratégicamente:
$$B = (\sec^2 x - \tan^2 x) - (\csc^2 x - \cot^2 x) + \sec x \cot x + \csc x \tan x$$
4. Usamos las identidades pitagóricas ($1 - 1 = 0$):
$$B = 1 - 1 + \sec x \cot x + \csc x \tan x$$
$$B = \frac{1}{\cos x} \cdot \frac{\cos x}{\sin x} + \frac{1}{\sin x} \cdot \frac{\sin x}{\cos x}$$
5. Simplificamos los productos:
$$B = \frac{1}{\sin x} + \frac{1}{\cos x}$$
Resultado final:
$$B = \csc x + \sec x$$