Pregunta 1. Exprese cada uno de los siguientes como la suma o diferencia de senos y cosenos:
(i) 2 sen 3θ cos θ
Solución:
Usando la identidad trigonométrica,
2 sen A cos B = sen (A+B) + sen (AB)
Tomando A = 3θ y B = θ
2 sen 3θ cos θ = sen (3θ+θ) + sen (3θ-θ)
= sen 4θ + sen 2θ
(ii) 2 cos 3θ sen 2θ
Solución:
Usando la identidad trigonométrica,
2 sen A cos B = sen (A+B) + sen (AB)
Tomando A = 2θ y B = 3θ
2 cos 3θ sen 2θ = sen (3θ+2θ) + sen (2θ-3θ)
= sen 5θ + sen (-θ)
= sen 5θ – sen θ
(iii) 2 sen 4θ sen 3θ
Solución:
Usando la identidad trigonométrica,
2 sen A sen B = cos (AB) – cos (A+B)
Tomando A = 4θ y B = 3θ
2 sen 4θ sen 3θ = coseno (4θ-3θ) – coseno (4θ+3θ)
= cos θ – cos 7θ
(iv) 2 cos 7θ cos 3θ
Solución:
Usando la identidad trigonométrica,
2 cos A cos B = cos (A+B) + cos (AB)
Tomando A = 7θ y B = 3θ
2 cos 7θ cos 3θ = cos (7θ+3θ) + cos (7θ-3θ)
= cos 10θ – cos 4θ
Pregunta 2. Demuestra que:
(i)
Solución:
Usando la identidad trigonométrica,
2 sen A sen B = cos (AB) – cos (A+B)
Tomando A = y B =
Por lo tanto, LHS = RHS
(ii)
Solución:
Usando la identidad trigonométrica,
2 cos A cos B = cos (A+B) + cos (AB)
Tomando A = y B =
Por lo tanto, LHS = RHS
(iii)
Solución:
Usando la identidad trigonométrica,
2 sen A cos B = sen (A+B) + sen (AB)
Tomando A = y B =
= pecado + pecado
= 1 +
=
Por lo tanto, LHS = RHS
Pregunta 3. Demuestre que:
(i) sen 50° cos 85° =
Solución:
Usando la identidad trigonométrica,
2 sen A cos B = sen (A+B) + sen (AB)
sen A cos B = (sen (A+B) + sen (AB))
Tomando A = 50° y B = 85°
sen 50° cos 85° = (sen (50°+85°) + sen (50°-85°))
= (pecado (135°) + seno (-35°))
= (sin (180°-45°) – sin (35°)) (sin(-θ)=-sin θ)
= (sen (45°) – sen (35°)) (sen(π-θ)=sen θ)
Por lo tanto, LHS = RHS
(ii) sen 25° cos 115° =
Solución:
Usando la identidad trigonométrica,
2 sen A cos B = sen (A+B) + sen (AB)
sen A cos B = (sen (A+B) + sen (AB))
Tomando A = 25° y B = 115°
sen 25° cos 115° = (sen (25°+85°) + sen (25°-115°))
= (pecado (140°) + seno (-90°))
= (sin (180-40°) – sin (90°)) (sin(-θ)=-sin θ)
= (sen (40°) – sen (90°)) (sen(π-θ)=sen θ)
= (pecado (40°) – 1)
Por lo tanto, LHS = RHS
Pregunta 4. Demostrar que:
Solución:
Usando la identidad trigonométrica,
2 cos A cos B = cos (A+B) + cos (AB)
Tomando A = +θ y B = -θ
Usando de nuevo la identidad, tenemos
Tomando A = 2θ y B = θ
Por lo tanto, LHS = RHS
Pregunta 5. Demostrar que:
(i) cos 10° cos 30° cos 50° cos 70° =
Solución:
cos 10° cos 30° cos 50° cos 70° = cos 30° cos 10° cos 50° cos 70°
= (cos 10° cos 50°) cos 70°
Usando la identidad trigonométrica,
2 cos A cos B = cos (A+B) + cos (AB)
cos A cos B = [cos (A+B) + cos (AB)]
Tomando A = 10° y B = 50°
= ( [cos (10°+50°) + cos (10°-50°)]) cos 70°
= (cos (60°) + cos (-40°)) cos 70°
= ( + coseno (40°)) coseno 70°
= cos 70° + (cos 70° cos (40°))
Nuevamente usando la identidad, obtenemos
= cos 70° + ( [cos (70°+40°) + cos (70°-40°)])
= cos 70° + [cos (110°) + cos (30°)]
= cos 70° + [cos (110°) + ]
= coseno 70° + coseno (110°) +
= (cos 70° + cos (110°)) +
= (cos 70° + cos (180°-70°)) +
= (cos 70° – cos (70°)) +
=
Por lo tanto, LHS = RHS
(ii) cos 40° cos 80° cos 160° =
Solución:
cos 40° cos 80° cos 160° = cos 80° (cos 40° cos 160°)
Usando la identidad trigonométrica,
2 cos A cos B = cos (A+B) + cos (AB)
cos A cos B = [cos (A+B) + cos (AB)]
Tomando A = 160° y B = 40°
= cos 80° ( [cos (160°+40°) + cos (160°-40°)])
= cos 80° ( [cos (200°) + cos (120°)])
= cos 80° ( [cos (180°+20°) + cos (180°-60°)])
= cos 80° ( [- cos (20°) + (- cos (60°))])
= cos 80° ( [- cos (20°) – cos (60°)])
= cos 80° ( [- cos (20°) – ])
= (cos 80° cos (20°) + cos 80°])
Nuevamente usando la identidad, obtenemos
Por lo tanto, LHS = RHS
(iii) sen 20° sen 40° sen 80° =
Solución:
sen 20° sen 40° sen 80° = (sen 20° sen 40°) sen 80°
Usando la identidad trigonométrica,
2 sen A sen B = cos (AB) – cos (A+B)
sen A sen B = [cos (AB) – cos (A+B)]
Tomando A = 40° y B = 20°
= ( [cos (40°-20°) – cos (40°+20°)]) sen 80°
= sen 80° [cos (20°) – cos (60°)]
= sen 80° [cos (20°) – ]
= [sen 80° cos (20°) – sen 80°]
Usando la identidad trigonométrica,
2 sen A cos B = sen (A+B) + sen (AB)
sen A cos B = [sen (A+B) + sen (AB)]
Tomando A = 80° y B = 20°
Por lo tanto, LHS = RHS
(iv) cos 20° cos 40° cos 80° =
Solución:
cos 20° cos 40° cos 80° = cos 40° (cos 20° cos 80°)
Usando la identidad trigonométrica,
2 cos A cos B = cos (A+B) + cos (AB)
cos A cos B = [cos (A+B) + cos (AB)]
Tomando A = 80° y B = 20°
Nuevamente usando la identidad, obtenemos
Por lo tanto, LHS = RHS
(v) tan 20° tan 40° tan 60° tan 80° = 3
Solución:
tan 20° tan 40° tan 60° tan 80° = tan 60°
=
=
Usando la identidad trigonométrica,
2 cos A cos B = cos (A+B) + cos (AB)
cos A cos B = [cos (A+B) + cos (AB)]
y, 2 sen A sen B = cos (AB) – cos (A+B)
sen A sen B = [cos (AB) – cos (A+B)]
Tomando A = 40° y B = 20°
Nuevamente usando la identidad, obtenemos
2 sen A cos B = sen (A+B) + sen (AB)
sen A cos B = [sen (A+B) + sen (AB)]
Tomando A = 80° y B = 20°
Por lo tanto, LHS = RHS
(vi) tan 20° tan 30° tan 40° tan 80° = 1
Solución:
bronceado 20° bronceado 30° bronceado 40° bronceado 80° = bronceado 30°
=
=
Usando la identidad trigonométrica,
2 cos A cos B = cos (A+B) + cos (AB)
cos A cos B = [cos (A+B) + cos (AB)]
y, 2 sen A sen B = cos (AB) – cos (A+B)
sen A sen B = [cos (AB) – cos (A+B)]
Tomando A = 40° y B = 20°
Nuevamente usando la identidad, obtenemos
2 sen A cos B = sen (A+B) + sen (AB)
sen A cos B = \frac{1}{2}[sen (A+B) + sen (AB)]
Tomando A = 80° y B = 20°
Por lo tanto, LHS = RHS
(vii) sen 10° sen 50° sen 60° sen 70° =
Solución:
sin 10° sin 50° sin 60° sin 70° = sin 60° (sin 10° sin 50° sin 70°)
= \frac{\sqrt{3}}{2} (sin (90-80°) sin (90-40°) sin (90-20°))
= (cos (80°) cos (40°) cos (20°))
= cos 40° (cos 80° cos 20°)
Usando la identidad trigonométrica,
2 cos A cos B = cos (A+B) + cos (AB)
cos A cos B = [cos (A+B) + cos (AB)]
Tomando A = 80° y B = 20°
Nuevamente usando la identidad, obtenemos
Por lo tanto, LHS = RHS
(viii) sen 20° sen 40° sen 60° sen 80° =
Solución:
sin 20° sin 40° sin 60° sin 80° = sin 60° (sin 20° sin 40° sin 80°)
= (sen 20° sen 40°) sen 80°
Usando la identidad trigonométrica,
2 sen A sen B = cos (AB) – cos (A+B)
sen A sen B = [cos (AB) – cos (A+B)]
Tomando A = 40° y B = 20°
Usando la identidad trigonométrica,
2 sen A cos B = sen (A+B) + sen (AB)
sen A cos B = [sen (A+B) + sen (AB)]
Tomando A = 80° y B = 20°
Por lo tanto, LHS = RHS
Pregunta 6. Demuestra que
(i) sen A sen (BC) + sen B sen (CA) + sen C sen (AB) = 0
Solución:
Usando la identidad trigonométrica,
2 sen θ sen Φ = coseno (θ-Φ) – coseno (θ+Φ)
sen θ sen Φ = [cos (θ-Φ) – cos (θ+Φ)]
sen A sen (BC) + sen B sen (CA) + sen C sen (AB) = ( [cos (A-(BC)) – cos (A+(BC))]) + ( [cos (B-(CA) )) – cos (B+(CA))]) + ( [cos (C-(AB)) – cos (C+(AB))])
= (cos (A-B+C)) – cos (A+BC) + cos (B-C+A) – cos (B+CA) + cos (C-A+B) – cos (C+AB) )
= (cos (A-B+C)) – cos (C+AB) – cos (A+BC) + cos (B-C+A) – cos (B+CA) + cos (C-A+B) )
=
= 0
Por lo tanto, LHS = RHS
(ii) sen (BC) cos (AD) + sen (CA) cos (BD) + sen (AB) cos (CD) = 0
Solución:
Usando la identidad trigonométrica,
2 sen θ cos Φ = sen (θ+Φ) + sen (θ-Φ)
sen θ cos Φ = [sen (θ+Φ) + sen (θ-Φ)]
sen (BC) cos (AD) + sen (CA) cos (BD) + sen (AB) cos (CD) = ( [sen (B-C+(AD)) + sen (BC-(AD))]) + ( [sin (C-A+(BD)) + sin (CA-(BD))]) +( [sin (A-B+(CD)) + sin (AB-(CD))])
= ( [sin (A+BCD) + sin (-A+B-C+D)]) + ( [sin (-A+B+CD) + sin (-A-B+C+D)]) + ( [pecado (A-B+CD) + pecado (AB-C+-D)])
= (sin (A+BCD) + sin (-(A-B+CD)) + sin (-(AB-C+D)) + sin (-(A+BCD)) +sin (A-B+CD ) + pecado (AB-C+-D))
= (sin (A+BCD) – sin(A-B+CD) – sin (AB-C+D) – sin (A+BCD) +sin (A-B+CD) + sin (AB-C+-D ))
=
= 0
Por lo tanto, LHS = RHS
Pregunta 7. Demostrar que : tan θ tan (60°-θ) tan (60°+θ) = tan 3θ
Solución:
tan θ tan (60°-θ) tan (60°+θ) = tan θ (tan (60°-θ)) (tan (60°+θ))
Usando la identidad trigonométrica,
bronceado (a+b) =
bronceado (a+b) =
= tan 3θ
Por lo tanto, LHS = RHS
Pregunta 8. Si α + β = 90°, demuestre que el valor máximo de cos(α) cos(β) es
Solución:
cos(α) cos(β) = y
Usando la identidad trigonométrica,
2 cos A cos B = cos (A+B) + cos (AB)
cos A cos B = [cos (A+B) + cos (AB)]
Tomando A = α y B = β
cos(α) cos(β) = [cos (α+β) + cos (α-β)]
Como, α + β = 90°
y = [cos (90°) + cos (α-β)]
y = [0 + coseno (α-β)]
y = (cos (α-β))
AS, sabemos que el rango de la función cos es [-1,1]
Por lo tanto, el valor máximo de cos(α) cos(β) es
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Artículo escrito por _shinchancode y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA