Ecuacion Trigonometricas
1. **Planteamiento del problema:** Resolver la ecuación $$\frac{2 \sin^2 2\theta - 5 \sin 2\theta - 3}{\sin 2\theta - 1} = 0$$.
2. **Interpretación:** La fracción es igual a cero cuando el numerador es cero y el denominador no es cero.
3. **Condición para que la fracción sea cero:**
$$2 \sin^2 2\theta - 5 \sin 2\theta - 3 = 0$$
y
$$\sin 2\theta - 1 \neq 0 \Rightarrow \sin 2\theta \neq 1$$.
4. **Sustitución:** Sea $$x = \sin 2\theta$$, entonces la ecuación cuadrática es:
$$2x^2 - 5x - 3 = 0$$.
5. **Resolviendo la cuadrática:** Usamos la fórmula general:
$$x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}$$
con $$a=2$$, $$b=-5$$, $$c=-3$$.
6. **Cálculo del discriminante:**
$$\Delta = (-5)^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-3) = 25 + 24 = 49$$.
7. **Raíces:**
$$x = \frac{5 \pm 7}{4}$$
- Para $$x_1$$:
$$x_1 = \frac{5 + 7}{4} = \frac{12}{4} = 3$$
- Para $$x_2$$:
$$x_2 = \frac{5 - 7}{4} = \frac{-2}{4} = -\frac{1}{2}$$
8. **Verificación de dominio:** $$x = \sin 2\theta$$ debe estar en $$[-1,1]$$.
- $$x_1 = 3$$ no es válido.
- $$x_2 = -\frac{1}{2}$$ es válido.
9. **Condición del denominador:** $$\sin 2\theta \neq 1$$, no afecta a $$x_2$$.
10. **Solución para $$\theta$$:**
$$\sin 2\theta = -\frac{1}{2}$$
11. **Generalización de la solución:**
$$2\theta = \arcsin\left(-\frac{1}{2}\right) + 2k\pi \quad \text{o} \quad 2\theta = \pi - \arcsin\left(-\frac{1}{2}\right) + 2k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}$$
12. **Valores exactos:**
$$\arcsin\left(-\frac{1}{2}\right) = -\frac{\pi}{6}$$
Por lo tanto:
$$2\theta = -\frac{\pi}{6} + 2k\pi \quad \Rightarrow \quad \theta = -\frac{\pi}{12} + k\pi$$
$$2\theta = \pi + \frac{\pi}{6} + 2k\pi = \frac{7\pi}{6} + 2k\pi \quad \Rightarrow \quad \theta = \frac{7\pi}{12} + k\pi$$
13. **Respuesta final:**
$$\boxed{\theta = -\frac{\pi}{12} + k\pi \quad \text{o} \quad \theta = \frac{7\pi}{12} + k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}}$$