Sr Examen

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(1+sin(y/x))/(1-sin(y/x))=x^2 la ecuación

El profesor se sorprenderá mucho al ver tu solución correcta😉

v

Solución numérica:

Buscar la solución numérica en el intervalo [, ]

Solución

Ha introducido [src]
       /y\     
1 + sin|-|     
       \x/    2
---------- = x 
       /y\     
1 - sin|-|     
       \x/     
$$\frac{\sin{\left(\frac{y}{x} \right)} + 1}{1 - \sin{\left(\frac{y}{x} \right)}} = x^{2}$$
Solución detallada
Tenemos la ecuación
$$\frac{\sin{\left(\frac{y}{x} \right)} + 1}{1 - \sin{\left(\frac{y}{x} \right)}} = x^{2}$$
cambiamos
$$\frac{- x^{2} \sin{\left(\frac{y}{x} \right)} + x^{2} - 2 \sin{\left(\frac{y}{x} \right)}}{\sin{\left(\frac{y}{x} \right)} - 1} = 0$$
$$- x^{2} - 1 + \frac{\sin{\left(\frac{y}{x} \right)} + 1}{1 - \sin{\left(\frac{y}{x} \right)}} = 0$$
Sustituimos
$$w = \sin{\left(\frac{y}{x} \right)}$$
Tenemos la ecuación:
$$- x^{2} - 1 + \frac{w + 1}{1 - w} = 0$$
Multipliquemos las dos partes de la ecuación por el denominador 1 - w
obtendremos:
$$- \frac{\left(1 - w\right) \left(w + \left(w - 1\right) \left(x^{2} + 1\right) + 1\right)}{w - 1} = 0$$
Abrimos los paréntesis en el miembro izquierdo de la ecuación
-1-w1+w+1+x+2-1+w)-/1+/w = 0

Sumamos los términos semejantes en el miembro izquierdo de la ecuación:
-(1 - w)*(1 + w + (1 + x^2)*(-1 + w))/(-1 + w) = 0

Transportamos los términos libres (sin w)
del miembro izquierdo al derecho, obtenemos:
$$- \frac{\left(1 - w\right) \left(w + \left(w - 1\right) \left(x^{2} + 1\right) + 1\right)}{w - 1} + 1 = 1$$
Dividamos ambos miembros de la ecuación en (1 - (1 - w)*(1 + w + (1 + x^2)*(-1 + w))/(-1 + w))/w
w = 1 / ((1 - (1 - w)*(1 + w + (1 + x^2)*(-1 + w))/(-1 + w))/w)

Obtenemos la respuesta: w = x^2/(2 + x^2)
hacemos cambio inverso
$$\sin{\left(\frac{y}{x} \right)} = w$$
sustituimos w:
Gráfica