Iii
MATU • Trigonometria
MATU_TRI_126
Compendio de Trigonometría
Enunciado
Si $A+B+C=180^\circ$, demostrar:
$$ \tan\frac{A}{2}\tan\frac{B}{2}+\tan\frac{B}{2}\tan\frac{C}{2}+\tan\frac{C}{2}\tan\frac{A}{2}=1. $$
$$ \tan\frac{A}{2}\tan\frac{B}{2}+\tan\frac{B}{2}\tan\frac{C}{2}+\tan\frac{C}{2}\tan\frac{A}{2}=1. $$
Solución Paso a Paso
Datos del problema: $A+B+C=180^\circ \Rightarrow \dfrac{A}{2}+\dfrac{B}{2}+\dfrac{C}{2}=90^\circ$.
Sea:
$$ x=\frac{A}{2},\quad y=\frac{B}{2},\quad z=\frac{C}{2}\quad\Rightarrow\quad x+y+z=90^\circ. $$
Paso 1: Usar $\tan(x+y)=\cot z$ porque $x+y=90^\circ-z$:
$$ \tan(x+y)=\tan(90^\circ-z)=\cot z=\frac{1}{\tan z}. $$
Paso 2: Expandir $\tan(x+y)$:
$$ \tan(x+y)=\frac{\tan x+\tan y}{1-\tan x\tan y}=\frac{1}{\tan z}. $$
Multiplicando:
$$ \tan z(\tan x+\tan y)=1-\tan x\tan y. $$
Paso 3: Reordenar:
$$ \tan x\tan y+\tan y\tan z+\tan z\tan x=1. $$
Sustituyendo $x=\frac{A}{2}$, $y=\frac{B}{2}$, $z=\frac{C}{2}$, se obtiene lo pedido.
Resultado final: Queda demostrada la identidad.
Sea:
$$ x=\frac{A}{2},\quad y=\frac{B}{2},\quad z=\frac{C}{2}\quad\Rightarrow\quad x+y+z=90^\circ. $$
Paso 1: Usar $\tan(x+y)=\cot z$ porque $x+y=90^\circ-z$:
$$ \tan(x+y)=\tan(90^\circ-z)=\cot z=\frac{1}{\tan z}. $$
Paso 2: Expandir $\tan(x+y)$:
$$ \tan(x+y)=\frac{\tan x+\tan y}{1-\tan x\tan y}=\frac{1}{\tan z}. $$
Multiplicando:
$$ \tan z(\tan x+\tan y)=1-\tan x\tan y. $$
Paso 3: Reordenar:
$$ \tan x\tan y+\tan y\tan z+\tan z\tan x=1. $$
Sustituyendo $x=\frac{A}{2}$, $y=\frac{B}{2}$, $z=\frac{C}{2}$, se obtiene lo pedido.
Resultado final: Queda demostrada la identidad.