Comienza a designar a los vectores, cuyo módulo desingnamos F, en orden a partir del semieje OX positivo, y en sentido antihorario, los expresas con sus componentes, y queda la expresión del vector resultante:
R = F1 + F2 + F3;
sustituyes las expresiones de los vectores (observa que los vectores F1 y F3 tienen sus ángulos de dirección con respecto al ejej OX, y que el vector F2 tiene el suyo con respecto al eje OY):
R = < F*cosθ , F*senθ > + < -F*senθ , F*cosθ > + < -F*cosθ , F*senθ >;
resuelves la suma vectorial, y queda:
R = < F*cosθ - F*senθ - F*cosθ , F*senθ + F*cosθ + F*senθ >;
reduces términos semejantes en las expresiones de las componentes (observa que tienes cancelaciones), y queda:
R = < -F*senθ , 2*F*senθ + F*cosθ >;
extraes el factor escalar común a ambas componentes, y queda:
R = F*< -senθ , 2*senθ + cosθ >.
Luego, defines la función "cuadrado del módulo del vector resultante (MR)", y queda:
MR(θ) = |R|2 = F2*( (-senθ)2 + (2*senθ + cosθ)2 ) (*);
desarrollas los cuadrados en el agrupamiento, y queda:
MR(θ) = F2*( sen2θ + 4*sen2θ + 4*senθ*cosθ + cos2θ );
aplicas la identidad trigonométrica pitagórica (o fundamental) para los términos remarcados, y queda:
MR(θ) = F2*( 1 + 4*sen2θ + 4*senθ*cosθ ).
Luego, planteas la expresión de la función derivada, y queda:
MR ' (θ) = F2*( 8*senθ*cosθ + 4*cos2θ - 4*sen2θ );
extraes factor común y agrupas términos en el agrupamiento, y queda:
MR ' (θ) = 4*F2*( 2*senθ*cosθ + (cos2θ - sen2θ) );
aplicas las identidades del seno y del coseno del doble de un ángulo en los términos del agrupamiento, y queda:
MR ' (θ) = 4*F2*( sen(2*θ) + cos(2*θ) ).
Luego, planteas la condición de valor crítico (posible máximo o posible mínimo) de la función:
MR ' (θ) = 0;
sustituyes la expresión de la función en el primer miembro, y queda:
4*F2*( sen(2*θ) + cos(2*θ) ) = 0;
divides por en ambos miembros, y queda:
sen(2*θ) + cos(2*θ) = 0;
divides en todos los términos de la ecuación por cos(2*θ), y queda:
tan(2*θ) + 1 = 0;
haces pasaje de término, y queda:
tan(2*θ) = -1;
compones en ambos miembros con la función inversa de la tangente, y queda:
2*θ = 135°;
divides por 2 en ambos miembros, y queda
θ = 67,5°.
Luego, puedes reemplazar en la expresión señalada (*) y tendrás el valor del cuadrado del máximo módulo, luego extraes raíz cuadrada y tendrás el valor del módulo máximo.
Espero haberte ayudado.