Difícil
Ecuaciones trigonométricas
UNMSM · 2025

Ejercicio de Trigonometría — UNMSM

Mediante un aparato experimental se determina que la frecuencia cardiaca de una persona está dada por la expresión P(t)=280cos(π2t)35csc(π6)cos(πt)P(t)=280\cos\left(\dfrac{\pi}{2}t\right)-35\csc\left(\dfrac{\pi}{6}\right)\cos(\pi t) pulsaciones por minuto, donde tt es el tiempo en minutos después de iniciada la medición. ¿Cuántas veces la frecuencia de la persona fue de 70 pulsaciones por minuto en los 10 primeros minutos después de iniciada la medición?

Ver solución paso a paso

Pista: sustituye primero el valor numérico de csc(π/6)\csc(\pi/6) y agrupa los términos con cos(πt)\cos(\pi t) usando la identidad del coseno doble.

1. Como csc(π/6)=2\csc(\pi/6)=2, la ecuación P(t)=70P(t)=70 se reduce a 280cos(π2t)70cos(πt)=70280\cos\left(\frac{\pi}{2}t\right)-70\cos(\pi t)=70.

2. Usando cos(πt)=2cos2(π2t)1\cos(\pi t)=2\cos^2\left(\frac{\pi}{2}t\right)-1, la ecuación se transforma en 4cos(π2t)=1+cos(πt)4\cos\left(\frac{\pi}{2}t\right)=1+\cos(\pi t), que finalmente se factoriza como cos(π2t)[2cos(π2t)]=0\cos\left(\frac{\pi}{2}t\right)\left[2-\cos\left(\frac{\pi}{2}t\right)\right]=0.

3. Como cos(π2t)=2\cos\left(\frac{\pi}{2}t\right)=2 no tiene solución real, la única condición válida es cos(π2t)=0\cos\left(\frac{\pi}{2}t\right)=0.

4. Esto ocurre cuando π2t=π2,3π2,5π2,\frac{\pi}{2}t=\frac{\pi}{2},\frac{3\pi}{2},\frac{5\pi}{2},\ldots; despejando, t=1,3,5,7,9,11,t=1,3,5,7,9,11,\ldots

5. Dentro del intervalo [0;10][0;10], los valores válidos son t=1,3,5,7,9t=1,3,5,7,9 (cinco valores).

Respuesta: E) 5