Sr Examen

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cosx<-cbrt(2)/2

cosx<-cbrt(2)/2 desigualdades

En la desigualdad la incógnita

Solución

Ha introducido [src]
          3 ___ 
         -\/ 2  
cos(x) < -------
            2   
$$\cos{\left(x \right)} < \frac{\left(-1\right) \sqrt[3]{2}}{2}$$
cos(x) < (-2^(1/3))/2
Solución detallada
Se da la desigualdad:
$$\cos{\left(x \right)} < \frac{\left(-1\right) \sqrt[3]{2}}{2}$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$\cos{\left(x \right)} = \frac{\left(-1\right) \sqrt[3]{2}}{2}$$
Resolvemos:
Tenemos la ecuación
$$\cos{\left(x \right)} = \frac{\left(-1\right) \sqrt[3]{2}}{2}$$
es la ecuación trigonométrica más simple
Esta ecuación se reorganiza en
$$x = \pi n + \operatorname{acos}{\left(- \frac{\sqrt[3]{2}}{2} \right)}$$
$$x = \pi n - \pi + \operatorname{acos}{\left(- \frac{\sqrt[3]{2}}{2} \right)}$$
O
$$x = \pi n + \operatorname{acos}{\left(- \frac{\sqrt[3]{2}}{2} \right)}$$
$$x = \pi n - \pi + \operatorname{acos}{\left(- \frac{\sqrt[3]{2}}{2} \right)}$$
, donde n es cualquier número entero
$$x_{1} = \pi n + \operatorname{acos}{\left(- \frac{\sqrt[3]{2}}{2} \right)}$$
$$x_{2} = \pi n - \pi + \operatorname{acos}{\left(- \frac{\sqrt[3]{2}}{2} \right)}$$
$$x_{1} = \pi n + \operatorname{acos}{\left(- \frac{\sqrt[3]{2}}{2} \right)}$$
$$x_{2} = \pi n - \pi + \operatorname{acos}{\left(- \frac{\sqrt[3]{2}}{2} \right)}$$
Las raíces dadas
$$x_{1} = \pi n + \operatorname{acos}{\left(- \frac{\sqrt[3]{2}}{2} \right)}$$
$$x_{2} = \pi n - \pi + \operatorname{acos}{\left(- \frac{\sqrt[3]{2}}{2} \right)}$$
son puntos de cambio del signo de desigualdad en las soluciones.
Primero definámonos con el signo hasta el punto extremo izquierdo:
$$x_{0} < x_{1}$$
Consideremos, por ejemplo, el punto
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$\left(\pi n + \operatorname{acos}{\left(- \frac{\sqrt[3]{2}}{2} \right)}\right) + - \frac{1}{10}$$
=
$$\pi n - \frac{1}{10} + \operatorname{acos}{\left(- \frac{\sqrt[3]{2}}{2} \right)}$$
lo sustituimos en la expresión
$$\cos{\left(x \right)} < \frac{\left(-1\right) \sqrt[3]{2}}{2}$$
$$\cos{\left(\pi n - \frac{1}{10} + \operatorname{acos}{\left(- \frac{\sqrt[3]{2}}{2} \right)} \right)} < \frac{\left(-1\right) \sqrt[3]{2}}{2}$$
   /                  / 3 ___ \\    3 ___ 
   |  1               |-\/ 2  ||   -\/ 2  
cos|- -- + pi*n + acos|-------|| < -------
   \  10              \   2   //      2   
   

pero
   /                  / 3 ___ \\    3 ___ 
   |  1               |-\/ 2  ||   -\/ 2  
cos|- -- + pi*n + acos|-------|| > -------
   \  10              \   2   //      2   
   

Entonces
$$x < \pi n + \operatorname{acos}{\left(- \frac{\sqrt[3]{2}}{2} \right)}$$
no se cumple
significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x > \pi n + \operatorname{acos}{\left(- \frac{\sqrt[3]{2}}{2} \right)} \wedge x < \pi n - \pi + \operatorname{acos}{\left(- \frac{\sqrt[3]{2}}{2} \right)}$$
         _____  
        /     \  
-------ο-------ο-------
       x1      x2
Solución de la desigualdad en el gráfico
Respuesta rápida 2 [src]
          /        __________\           /        __________\ 
          | 2/3   /      2/3 |           | 2/3   /      2/3 | 
          |2   *\/  4 - 2    |           |2   *\/  4 - 2    | 
(pi - atan|------------------|, pi + atan|------------------|)
          \        2         /           \        2         / 
$$x\ in\ \left(\pi - \operatorname{atan}{\left(\frac{2^{\frac{2}{3}} \sqrt{4 - 2^{\frac{2}{3}}}}{2} \right)}, \operatorname{atan}{\left(\frac{2^{\frac{2}{3}} \sqrt{4 - 2^{\frac{2}{3}}}}{2} \right)} + \pi\right)$$
x in Interval.open(pi - atan(2^(2/3)*sqrt(4 - 2^(2/3))/2), atan(2^(2/3)*sqrt(4 - 2^(2/3))/2) + pi)
Respuesta rápida [src]
   /             /        __________\           /        __________\    \
   |             | 2/3   /      2/3 |           | 2/3   /      2/3 |    |
   |             |2   *\/  4 - 2    |           |2   *\/  4 - 2    |    |
And|x < pi + atan|------------------|, pi - atan|------------------| < x|
   \             \        2         /           \        2         /    /
$$x < \operatorname{atan}{\left(\frac{2^{\frac{2}{3}} \sqrt{4 - 2^{\frac{2}{3}}}}{2} \right)} + \pi \wedge \pi - \operatorname{atan}{\left(\frac{2^{\frac{2}{3}} \sqrt{4 - 2^{\frac{2}{3}}}}{2} \right)} < x$$
(x < pi + atan(2^(2/3)*sqrt(4 - 2^(2/3))/2))∧(pi - atan(2^(2/3)*sqrt(4 - 2^(2/3))/2) < x)
Gráfico
cosx<-cbrt(2)/2 desigualdades