Ii
MATU • Trigonometria
MATU_TRI_116
2do Ex. I-2010
Enunciado
Reducir la expresión:
$$E = \frac{\cos 2\alpha}{\cot^2 \alpha - \tan^2 \alpha}$$
$$E = \frac{\cos 2\alpha}{\cot^2 \alpha - \tan^2 \alpha}$$
Solución Paso a Paso
1. Datos del problema:
Se busca simplificar la expresión $E$ utilizando identidades de ángulo doble y relaciones fundamentales.
2. Fórmulas/Propiedades:
3. Desarrollo paso a paso:
Primero, simplificamos el denominador:
$$\text{Denominador} = (\cot \alpha - \tan \alpha)(\cot \alpha + \tan \alpha)$$
Sustituimos las identidades mencionadas:
$$\text{Denominador} = \left( \frac{2 \cos 2\alpha}{\sin 2\alpha} \right) \left( \frac{2}{\sin 2\alpha} \right) = \frac{4 \cos 2\alpha}{\sin^2 2\alpha}$$
Ahora, sustituimos en la expresión original $E$:
$$E = \frac{\cos 2\alpha}{\frac{4 \cos 2\alpha}{\sin^2 2\alpha}}$$
Simplificamos los términos $\cos 2\alpha$:
$$E = \frac{\sin^2 2\alpha}{4}$$
4. Resultado final:
$$E = \frac{1}{4} \sin^2 2\alpha$$
Se busca simplificar la expresión $E$ utilizando identidades de ángulo doble y relaciones fundamentales.
2. Fórmulas/Propiedades:
- $\cot^2 \alpha - \tan^2 \alpha = (\cot \alpha - \tan \alpha)(\cot \alpha + \tan \alpha)$
- $\cot \alpha - \tan \alpha = 2 \cot 2\alpha = \frac{2 \cos 2\alpha}{\sin 2\alpha}$
- $\cot \alpha + \tan \alpha = \frac{1}{\sin \alpha \cos \alpha} = \frac{2}{\sin 2\alpha}$
3. Desarrollo paso a paso:
Primero, simplificamos el denominador:
$$\text{Denominador} = (\cot \alpha - \tan \alpha)(\cot \alpha + \tan \alpha)$$
Sustituimos las identidades mencionadas:
$$\text{Denominador} = \left( \frac{2 \cos 2\alpha}{\sin 2\alpha} \right) \left( \frac{2}{\sin 2\alpha} \right) = \frac{4 \cos 2\alpha}{\sin^2 2\alpha}$$
Ahora, sustituimos en la expresión original $E$:
$$E = \frac{\cos 2\alpha}{\frac{4 \cos 2\alpha}{\sin^2 2\alpha}}$$
Simplificamos los términos $\cos 2\alpha$:
$$E = \frac{\sin^2 2\alpha}{4}$$
4. Resultado final:
$$E = \frac{1}{4} \sin^2 2\alpha$$