Seja cos²(x – y) = sen(2x)sen(2y), para todo x e y reais, dentro do intervalo (o,π/2). Com base nessa equação, assinale a opção que apresenta a solução de x + y
dentro do intervalo (o,π/2). Com base nessa equação,
assinale a opção que apresenta a solução de x + y
- A)π/2
- B)π/4
- C)π/3
- D)π/6
- E)π/8
Resposta:
A alternativa correta é A)
Vamos resolver a equação dada: cos²(x - y) = sen(2x)sen(2y). Primeiramente, precisamos lembrar que cos²(u) = 1 - sen²(u), então:
cos²(x - y) = 1 - sen²(x - y)
Substituindo essa igualdade na equação original:
1 - sen²(x - y) = sen(2x)sen(2y)
Agora, vamos lembrar de outra identidade trigonométrica: sen(2u) = 2sen(u)cos(u). Aplicando essa identidade às senoides dentro da equação:
1 - sen²(x - y) = 2sen(x)cos(x)sen(y)cos(y)
Para resolver essa equação, precisamos encontrar um valor que satisfaça ambas as expressões. Um valor que é comum às duas é sen(x)cos(x). Veja que se x + y = π/2, então:
sen(x)cos(x) = sen(π/2 - y)cos(π/2 - y) = sen(y)cos(y)
Substituindo isso na equação anterior:
1 - sen²(π/2 - y) = 2sen(y)cos(y)sen(y)cos(y)
Simplificando a equação:
1 - (1 - cos²(π/2 - y)) = 2sen²(y)cos²(y)
Usando a identidade cos²(u) = 1 - sen²(u) novamente:
cos²(π/2 - y) = 2sen²(y)cos²(y)
Dividindo ambos os lados pela cos²(y):
cos²(π/2 - y)/cos²(y) = 2sen²(y)
Como cos(π/2 - y)/cos(y) = sen(y), temos:
sen²(y) = 2sen²(y)
Essa equação é verdadeira quando sen(y) = 0 ou sen(y) = 1. No entanto, como y é um ângulo no intervalo (0, π/2), sabemos que sen(y) ≠ 0. Logo, sen(y) = 1.
Como sen(y) = 1, temos que y = π/2. Substituindo isso na equação original x + y = π/2, encontramos que x = 0.
Portanto, a solução de x + y é π/2, que é a opção A).
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