Ii
MATU • Trigonometria
MATU_TRI_366
Propio
Enunciado
Si $A$, $B$, $C$, $D$ son los ángulos de un cuadrilátero cíclico $ABCD$, demuestre que:
$$ \cos A + \cos B + \cos C + \cos D = 0 $$
$$ \cos A + \cos B + \cos C + \cos D = 0 $$
Solución Paso a Paso
1. Datos y propiedades:
En un cuadrilátero cíclico (inscrito en una circunferencia), la suma de los ángulos opuestos es igual a $180^\circ$. Por lo tanto:
$$ A + C = 180^\circ \quad \text{y} \quad B + D = 180^\circ $$
2. Fórmulas a utilizar:
Usaremos la propiedad de ángulos suplementarios para la función coseno:
$$ \cos(180^\circ - \theta) = -\cos \theta $$
3. Desarrollo paso a paso:
De las relaciones de los ángulos, podemos despejar $C$ y $D$:
$$ C = 180^\circ - A $$
$$ D = 180^\circ - B $$
Sustituimos estos valores en la expresión original:
$$ E = \cos A + \cos B + \cos(180^\circ - A) + \cos(180^\circ - B) $$
Aplicando la propiedad de reducción al primer cuadrante:
$$ \cos(180^\circ - A) = -\cos A $$
$$ \cos(180^\circ - B) = -\cos B $$
Sustituyendo nuevamente:
$$ E = \cos A + \cos B + (-\cos A) + (-\cos B) $$
$$ E = \cos A - \cos A + \cos B - \cos B $$
$$ E = 0 $$
4. Conclusión:
Se cumple la igualdad requerida para cualquier cuadrilátero cíclico.
$$ \boxed{\cos A + \cos B + \cos C + \cos D = 0} $$
En un cuadrilátero cíclico (inscrito en una circunferencia), la suma de los ángulos opuestos es igual a $180^\circ$. Por lo tanto:
$$ A + C = 180^\circ \quad \text{y} \quad B + D = 180^\circ $$
2. Fórmulas a utilizar:
Usaremos la propiedad de ángulos suplementarios para la función coseno:
$$ \cos(180^\circ - \theta) = -\cos \theta $$
3. Desarrollo paso a paso:
De las relaciones de los ángulos, podemos despejar $C$ y $D$:
$$ C = 180^\circ - A $$
$$ D = 180^\circ - B $$
Sustituimos estos valores en la expresión original:
$$ E = \cos A + \cos B + \cos(180^\circ - A) + \cos(180^\circ - B) $$
Aplicando la propiedad de reducción al primer cuadrante:
$$ \cos(180^\circ - A) = -\cos A $$
$$ \cos(180^\circ - B) = -\cos B $$
Sustituyendo nuevamente:
$$ E = \cos A + \cos B + (-\cos A) + (-\cos B) $$
$$ E = \cos A - \cos A + \cos B - \cos B $$
$$ E = 0 $$
4. Conclusión:
Se cumple la igualdad requerida para cualquier cuadrilátero cíclico.
$$ \boxed{\cos A + \cos B + \cos C + \cos D = 0} $$