Ii
MATU • Trigonometria
MATU_TRI_150
Problemas de Trigonometría
Enunciado
Simplificar la siguiente expresión trigonométrica:
$$ \frac{2 \cos \left( \frac{\pi}{2}-\alpha \right) \sin \left( \frac{\pi}{2}+\alpha \right) \tan (\pi-\alpha)}{\cot \left( \frac{\pi}{2}+\alpha \right) \sin (\pi-\alpha)} $$
$$ \frac{2 \cos \left( \frac{\pi}{2}-\alpha \right) \sin \left( \frac{\pi}{2}+\alpha \right) \tan (\pi-\alpha)}{\cot \left( \frac{\pi}{2}+\alpha \right) \sin (\pi-\alpha)} $$
Solución Paso a Paso
1. Datos del problema:
Se requiere reducir una fracción compuesta por diversas funciones trigonométricas con argumentos de la forma $(\frac{n\pi}{2} \pm \alpha)$.
2. Propiedades de reducción al primer cuadrante:
Utilizaremos las siguientes identidades:
3. Desarrollo paso a paso:
Sustituimos cada término en la expresión original:
$$ E = \frac{2 (\sin \alpha) (\cos \alpha) (-\tan \alpha)}{(-\tan \alpha) (\sin \alpha)} $$
Observamos que en el numerador y el denominador se repiten los términos $\sin \alpha$ y $-\tan \alpha$. Siempre que estos no sean cero, podemos simplificar:
$$ E = \frac{2 \cdot \cancel{\sin \alpha} \cdot \cos \alpha \cdot \cancel{(-\tan \alpha)}}{\cancel{(-\tan \alpha)} \cdot \cancel{\sin \alpha}} $$
La expresión se reduce simplemente a:
$$ E = 2 \cos \alpha $$
4. Resultado final:
$$ \boxed{2 \cos \alpha} $$
Se requiere reducir una fracción compuesta por diversas funciones trigonométricas con argumentos de la forma $(\frac{n\pi}{2} \pm \alpha)$.
2. Propiedades de reducción al primer cuadrante:
Utilizaremos las siguientes identidades:
- $\cos(\frac{\pi}{2} - \alpha) = \sin \alpha$
- $\sin(\frac{\pi}{2} + \alpha) = \cos \alpha$
- $\tan(\pi - \alpha) = -\tan \alpha$
- $\cot(\frac{\pi}{2} + \alpha) = -\tan \alpha$
- $\sin(\pi - \alpha) = \sin \alpha$
3. Desarrollo paso a paso:
Sustituimos cada término en la expresión original:
$$ E = \frac{2 (\sin \alpha) (\cos \alpha) (-\tan \alpha)}{(-\tan \alpha) (\sin \alpha)} $$
Observamos que en el numerador y el denominador se repiten los términos $\sin \alpha$ y $-\tan \alpha$. Siempre que estos no sean cero, podemos simplificar:
$$ E = \frac{2 \cdot \cancel{\sin \alpha} \cdot \cos \alpha \cdot \cancel{(-\tan \alpha)}}{\cancel{(-\tan \alpha)} \cdot \cancel{\sin \alpha}} $$
La expresión se reduce simplemente a:
$$ E = 2 \cos \alpha $$
4. Resultado final:
$$ \boxed{2 \cos \alpha} $$