Ii MATU • Trigonometria

MATU_TRI_265

Propio

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Enunciado

Si $\begin{cases} m \cot \alpha = a \\ b \sin 2\alpha = n \end{cases}$, demostrar que:
$$ n(a^2 + m^2) = 2abm $$

Solución Paso a Paso

1. Datos del problema:

  • $a = m \frac{\cos \alpha}{\sin \alpha}$

  • $n = b (2 \sin \alpha \cos \alpha)$



2. Desarrollo paso a paso:
Primero, trabajemos con el término $(a^2 + m^2)$. Sustituimos $a$:
$$ \begin{aligned} a^2 + m^2 &= (m \cot \alpha)^2 + m^2 \\ &= m^2 (\cot^2 \alpha + 1) \\ &= m^2 \csc^2 \alpha = \frac{m^2}{\sin^2 \alpha} \end{aligned} $$
Ahora multiplicamos por $n$:
$$ \begin{aligned} n(a^2 + m^2) &= (2b \sin \alpha \cos \alpha) \left(\frac{m^2}{\sin^2 \alpha}\right) \\ &= \frac{2b m^2 \cos \alpha}{\sin \alpha} \\ &= 2bm (m \cot \alpha) \end{aligned} $$
Como sabemos que $a = m \cot \alpha$, sustituimos:
$$ n(a^2 + m^2) = 2bma $$

3. Resultado final:
$$ \boxed{n(a^2 + m^2) = 2abm} $$

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