Hallar : log sen 5x + 4 - 6 = log sen 3x - 5 + 4

Buscar la posible solución a la ecuación logarítmica con función trigonométrica Sen con una incógnita.

Respuesta

Podemos simplificar la ecuación usando las propiedades de los logaritmos.

Primero, podemos combinar las constantes en ambos lados de la ecuación:

log sen 5x + 2 = log sen 3x - 1

Luego, podemos usar la propiedad que establece que si log a = log b, entonces a = b:

sen 5x + 2 = sen 3x - 1

Ahora, podemos resolver para x algebraicamente. Primero, podemos usar la identidad que sen(a + b) = sen(a)cos(b) + cos(a)sen(b) para reescribir el lado izquierdo de la ecuación:

sin(4x + 3) = sin(3x - 1)

A continuación, podemos usar el hecho de que sen(a) = sen(b) si y solo si a = nπ + (-1)^n b para algún entero n. En otras palabras, si el seno de dos ángulos es el mismo, entonces esos ángulos difieren por un múltiplo de π más o menos b. Usando este hecho, podemos escribir:

4x + 3 = nπ + (-1)^n (3x - 1)

donde n es un entero. Podemos simplificar esta ecuación aislando x:

x = (nπ + 4)/(7 - (-1)^n)

Esto nos da una fórmula general para las soluciones de la ecuación. Sin embargo, necesitamos verificar si estas soluciones son válidas o no. Como el dominio de la función logarítmica es (0, 1], debemos asegurarnos de que los valores de x que obtenemos satisfagan la condición de que sen 5x > 0 y sen 3x > 0.

Si n es par, entonces (-1)^n = 1 y el denominador de la fórmula es positivo. En este caso, las soluciones son:

x = (2nπ + 4)/7, (2nπ + 11)/7

Podemos verificar que ambos valores de x satisfacen las condiciones, por lo que son soluciones válidas.

Si n es impar, entonces (-1)^n = -1 y el denominador de la fórmula es negativo. En este caso, la solución es:

x = (2nπ - 4)/5

Podemos verificar que este valor de x satisface las condiciones, por lo que también es una solución válida.

Por lo tanto, el conjunto completo de soluciones de la ecuación es:

x = (2nπ + 4)/7, (2nπ + 11)/7, (2nπ - 4)/5

Donde n es cualquier entero.

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