Ejercicios de Resolución de ecuaciones trigonométricas

Resolver la siguiente ecuación trigonométrica:

$$\sin \Big( 2x+\dfrac{\pi}{3}\Big)+\sin \Big(x+\dfrac{\pi}{6} \Big)=0$$

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Desarrollo:

Recordemos la fórmula que nos transforma la suma en producto: $$$\sin(A)+\sin(B)=2\cdot\sin\Big(\dfrac{A+B}{2}\Big)\cdot\cos\Big( \dfrac{A-B}{2}\Big)$$$

Aplicándolo en nuestro caso: $$$\sin(2x+\dfrac{\pi}{3})+\sin(x+\dfrac{\pi}{6})=2\cdot\sin\Big(\dfrac{2x+\dfrac{\pi}{3}+x+\dfrac{\pi}{6}}{2}\Big)\cdot\cos\Big(\dfrac{2x+\dfrac{\pi}{3}-x-\dfrac{\pi}{6}}{2}\Big)=$$$ $$$=2\cdot\sin\Big(\dfrac{3x+\dfrac{\pi}{2}}{2}\Big)\cdot\cos\Big(\dfrac{x+\dfrac{\pi}{6}}{2}\Big)=2\cdot\sin\Big(\dfrac{3x}{2}+\dfrac{\pi}{4}\Big)\cdot\cos\Big(\dfrac{x}{2}+\dfrac{\pi}{12}\Big)=0$$$

Tenemos que el producto de dos factores es cero, necesariamente uno de los dos es cero. Por lo tanto, distinguimos:

caso (a): $$$\sin\Big(\dfrac{3x}{2}+\dfrac{\pi}{4}\Big)=0 \Rightarrow \dfrac{3x}{2}+\dfrac{\pi}{4}= \left\{\begin{array}{c} 2\pi\cdot k \\ \pi+2\pi\cdot k \end{array}\right. k \in \mathbb{Z}=k\pi, \ k\in\mathbb{Z} \Rightarrow $$$ $$$\Rightarrow \dfrac{3x}{2}=k\pi-\dfrac{\pi}{4} \Rightarrow x=-\dfrac{\pi}{6}+\dfrac{2}{3}\pi\cdot k$$$

y caso (b): $$$\cos\Big(\dfrac{x}{2}+\dfrac{\pi}{12}\Big)=0 \Rightarrow \dfrac{x}{2}+\dfrac{\pi}{12}= \left\{\begin{array}{c} \dfrac{\pi}{2}+2k\cdot\pi \\ -\dfrac{\pi}{2}+2k\cdot\pi \end{array}\right. k \in \mathbb{Z}=\dfrac{\pi}{2}+k\pi, \ k\in\mathbb{Z} \Rightarrow $$$ $$$\Rightarrow \dfrac{x}{2}=\dfrac{\pi}{2}+k\cdot\pi-\dfrac{\pi}{12} \Rightarrow x=\dfrac{5\pi}{6}+2k\cdot\pi$$$

Solución:

$$x=\left\{\begin{array}{c} -\dfrac{\pi}{6}+\dfrac{2}{3}k\cdot\pi \\ \dfrac{5\pi}{6}+2k\cdot\pi \end{array}\right. ,k \in \mathbb{Z}$$

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