Iii MATU • Trigonometria

MATU_TRI_675

IIT-JEE – 1993

1891 / 2637

Enunciado

Paso 1:
Si $k = \sin\left(\frac{\pi}{18}\right) \sin\left(\frac{5\pi}{18}\right) \sin\left(\frac{7\pi}{18}\right)$, entonces el valor numérico de $k$ es:

Solución Paso a Paso

1. Datos y Propiedades:
Utilizaremos la identidad de producto de senos:
$$ \sin(\theta) \sin(60^\circ - \theta) \sin(60^\circ + \theta) = \frac{1}{4} \sin(3\theta) $$

2. Desarrollo:
Convertimos los ángulos a grados para facilitar la visualización:

  • $\frac{\pi}{18} = 10^\circ$

  • $\frac{5\pi}{18} = 50^\circ$

  • $\frac{7\pi}{18} = 70^\circ$



Entonces la expresión es:
$$ k = \sin(10^\circ) \sin(50^\circ) \sin(70^\circ) $$

Observamos que:

  • $50^\circ = 60^\circ - 10^\circ$

  • $70^\circ = 60^\circ + 10^\circ$



Sustituyendo $\theta = 10^\circ$ en la identidad:
$$ k = \sin(10^\circ) \sin(60^\circ - 10^\circ) \sin(60^\circ + 10^\circ) $$
$$ k = \frac{1}{4} \sin(3 \cdot 10^\circ) $$
$$ k = \frac{1}{4} \sin(30^\circ) $$

Como $\sin(30^\circ) = \frac{1}{2}$:
$$ k = \frac{1}{4} \cdot \frac{1}{2} = \frac{1}{8} $$

$$ \boxed{k = \frac{1}{8}} $$

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