Difícil
Ecuaciones trigonométricas
UNI · 2026

Ejercicio de Trigonometría — UNI

Determine el conjunto solución (x;y)R2(x;y)\in\mathbb{R}^2 con x>1x>1, tal que verifiquen el siguiente sistema de ecuaciones:

(ln(x))sen(y)=1(\ln(x))\cdot\text{sen}(y)=-1

(ln(x))cos(y)=0(\ln(x))\cdot\cos(y)=0

Ver solución paso a paso

Idea clave: en un sistema donde el mismo factor (lnx\ln x) multiplica tanto al seno como al coseno de yy, conviene usar la segunda ecuación para descartar uno de los dos casos posibles (que lnx=0\ln x=0 o que cosy=0\cos y=0), y así reducir el problema a una sola incógnita a la vez.

1. Como x>1x>1, sabemos que lnx>0\ln x>0, así que lnx0\ln x\neq0 — esto descarta esa posibilidad para la segunda ecuación.

2. De (lnx)cosy=0(\ln x)\cos y=0 con lnx0\ln x\neq0, necesariamente cosy=0\cos y=0.

3. Cuando cosy=0\cos y=0, el seno toma su valor extremo: seny=1\text{sen}\,y=1 o seny=1\text{sen}\,y=-1.

4. Sustituimos en la primera ecuación, (lnx)seny=1(\ln x)\,\text{sen}\,y=-1. Como lnx>0\ln x>0, para que el producto sea negativo (1-1), necesitamos que seny\text{sen}\,y sea negativo. De las dos opciones del paso anterior, se descarta seny=1\text{sen}\,y=1 y queda seny=1\text{sen}\,y=-1.

5. Con seny=1\text{sen}\,y=-1: (lnx)(1)=1lnx=1x=e(\ln x)(-1)=-1 \Rightarrow \ln x=1 \Rightarrow x=e.

6. Los ángulos yy que cumplen seny=1\text{sen}\,y=-1 (y automáticamente cosy=0\cos y=0) son los de la forma y=3π2+2kπy=\dfrac{3\pi}{2}+2k\pi, kZk\in\mathbb{Z}, que se puede reescribir de forma compacta como y=(4k1)π2y=(4k-1)\dfrac{\pi}{2}, kZk\in\mathbb{Z} (verificable dando valores: k=0y=π2k=0\to y=-\dfrac{\pi}{2}, k=1y=3π2k=1\to y=\dfrac{3\pi}{2}, etc., todos coterminales con 3π2\dfrac{3\pi}2).

Respuesta: E) {x=ey=(4k1)π2,kZ}\{x=e \land y=(4k-1)\frac{\pi}{2}, k\in\mathbb{Z}\}