Medio
Ecuaciones trigonométricas
UNI · 2026

Ejercicio de Trigonometría — UNI

Determine la variación de la expresión:

cos(θ)sen(θ)12sen(θ)cos(θ)-\cos(\theta)-\text{sen}(\theta)-\sqrt{1-2\text{sen}(\theta)\cos(\theta)}

sabiendo que θ(π;5π4)\theta\in\left(\pi;\dfrac{5\pi}{4}\right).

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Idea clave: la expresión bajo la raíz, 12senθcosθ1-2\,\text{sen}\theta\cos\theta, es un cuadrado perfecto disfrazado — reconocerlo simplifica enormemente el problema, convirtiendo una raíz cuadrada en un simple valor absoluto.

1. Notamos que 12senθcosθ=sen2θ2senθcosθ+cos2θ=(senθcosθ)21-2\,\text{sen}\theta\cos\theta = \text{sen}^2\theta-2\,\text{sen}\theta\cos\theta+\cos^2\theta = (\text{sen}\theta-\cos\theta)^2 (usando la identidad pitagórica sen2θ+cos2θ=1\text{sen}^2\theta+\cos^2\theta=1).

2. Entonces la raíz se simplifica a un valor absoluto: (senθcosθ)2=senθcosθ\sqrt{(\text{sen}\theta-\cos\theta)^2}=|\text{sen}\theta-\cos\theta|.

3. Para quitar el valor absoluto necesitamos saber el signo de senθcosθ\text{sen}\theta-\cos\theta en el intervalo dado. En θ(π;5π4)\theta\in\left(\pi;\dfrac{5\pi}{4}\right) (tercer cuadrante, primera mitad), ambos seno y coseno son negativos, pero el seno se acerca a 0 más lentamente que el coseno en ese tramo — concretamente, senθ>cosθ\text{sen}\theta>\cos\theta en todo ese intervalo (se puede verificar comparando sus valores en los extremos: en θ=π\theta=\pi, sen=0>=0>cos=1=-1; en θ=5π4\theta=\frac{5\pi}{4}, ambos son iguales a 22-\frac{\sqrt2}{2}).

4. Como senθ>cosθ\text{sen}\theta>\cos\theta en el intervalo abierto, senθcosθ=senθcosθ|\text{sen}\theta-\cos\theta|=\text{sen}\theta-\cos\theta.

5. La expresión original se simplifica: cosθsenθ(senθcosθ)=cosθsenθsenθ+cosθ=2senθ-\cos\theta-\text{sen}\theta-(\text{sen}\theta-\cos\theta)=-\cos\theta-\text{sen}\theta-\text{sen}\theta+\cos\theta=-2\,\text{sen}\theta.

6. Ahora acotamos senθ\text{sen}\theta en el intervalo dado: como θ\theta va de π\pi (exclusive) a 5π4\dfrac{5\pi}{4} (exclusive), senθ\text{sen}\theta decrece de 0 hacia 22-\dfrac{\sqrt2}{2}, es decir 22<senθ<0-\dfrac{\sqrt2}{2}<\text{sen}\theta<0.

7. Multiplicando por 2-2 (la desigualdad se invierte): 0<2senθ<20<-2\,\text{sen}\theta<\sqrt2.

Respuesta: C) (0;2)(0;\sqrt2)