Sr Examen

Otras calculadoras

cos(3x-pi/4)<-cbrt2/2 desigualdades

En la desigualdad la incógnita

Solución

Ha introducido [src]
                 3 ___ 
   /      pi\   -\/ 2  
cos|3*x - --| < -------
   \      4 /      2   
$$\cos{\left(3 x - \frac{\pi}{4} \right)} < \frac{\left(-1\right) \sqrt[3]{2}}{2}$$
cos(3*x - pi/4) < (-2^(1/3))/2
Solución detallada
Se da la desigualdad:
$$\cos{\left(3 x - \frac{\pi}{4} \right)} < \frac{\left(-1\right) \sqrt[3]{2}}{2}$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$\cos{\left(3 x - \frac{\pi}{4} \right)} = \frac{\left(-1\right) \sqrt[3]{2}}{2}$$
Resolvemos:
Tenemos la ecuación
$$\cos{\left(3 x - \frac{\pi}{4} \right)} = \frac{\left(-1\right) \sqrt[3]{2}}{2}$$
es la ecuación trigonométrica más simple
Esta ecuación se reorganiza en
$$3 x + \frac{\pi}{4} = 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(- \frac{\sqrt[3]{2}}{2} \right)}$$
$$3 x + \frac{\pi}{4} = 2 \pi n - \operatorname{asin}{\left(- \frac{\sqrt[3]{2}}{2} \right)} + \pi$$
O
$$3 x + \frac{\pi}{4} = 2 \pi n - \operatorname{asin}{\left(\frac{\sqrt[3]{2}}{2} \right)}$$
$$3 x + \frac{\pi}{4} = 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(\frac{\sqrt[3]{2}}{2} \right)} + \pi$$
, donde n es cualquier número entero
Transportemos
$$\frac{\pi}{4}$$
al miembro derecho de la ecuación
con el signo opuesto, en total:
$$3 x = 2 \pi n - \frac{\pi}{4} - \operatorname{asin}{\left(\frac{\sqrt[3]{2}}{2} \right)}$$
$$3 x = 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(\frac{\sqrt[3]{2}}{2} \right)} + \frac{3 \pi}{4}$$
Dividamos ambos miembros de la ecuación obtenida en
$$3$$
$$x_{1} = \frac{2 \pi n}{3} - \frac{\pi}{12} - \frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{\sqrt[3]{2}}{2} \right)}}{3}$$
$$x_{2} = \frac{2 \pi n}{3} + \frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{\sqrt[3]{2}}{2} \right)}}{3} + \frac{\pi}{4}$$
$$x_{1} = \frac{2 \pi n}{3} - \frac{\pi}{12} - \frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{\sqrt[3]{2}}{2} \right)}}{3}$$
$$x_{2} = \frac{2 \pi n}{3} + \frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{\sqrt[3]{2}}{2} \right)}}{3} + \frac{\pi}{4}$$
Las raíces dadas
$$x_{1} = \frac{2 \pi n}{3} - \frac{\pi}{12} - \frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{\sqrt[3]{2}}{2} \right)}}{3}$$
$$x_{2} = \frac{2 \pi n}{3} + \frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{\sqrt[3]{2}}{2} \right)}}{3} + \frac{\pi}{4}$$
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
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$\left(\frac{2 \pi n}{3} - \frac{\pi}{12} - \frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{\sqrt[3]{2}}{2} \right)}}{3}\right) + - \frac{1}{10}$$
=
$$\frac{2 \pi n}{3} - \frac{\pi}{12} - \frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{\sqrt[3]{2}}{2} \right)}}{3} - \frac{1}{10}$$
lo sustituimos en la expresión
$$\cos{\left(3 x - \frac{\pi}{4} \right)} < \frac{\left(-1\right) \sqrt[3]{2}}{2}$$
$$\cos{\left(3 \left(\frac{2 \pi n}{3} - \frac{\pi}{12} - \frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{\sqrt[3]{2}}{2} \right)}}{3} - \frac{1}{10}\right) - \frac{\pi}{4} \right)} < \frac{\left(-1\right) \sqrt[3]{2}}{2}$$
    /                  /3 ___\\    3 ___ 
    |3                 |\/ 2 ||   -\/ 2  
-sin|-- - 2*pi*n + asin|-----|| < -------
    \10                \  2  //      2   
   

significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x < \frac{2 \pi n}{3} - \frac{\pi}{12} - \frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{\sqrt[3]{2}}{2} \right)}}{3}$$
 _____           _____          
      \         /
-------ο-------ο-------
       x1      x2

Recibiremos otras soluciones de la desigualdad pasando al polo siguiente etc.
etc.
Respuesta:
$$x < \frac{2 \pi n}{3} - \frac{\pi}{12} - \frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{\sqrt[3]{2}}{2} \right)}}{3}$$
$$x > \frac{2 \pi n}{3} + \frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{\sqrt[3]{2}}{2} \right)}}{3} + \frac{\pi}{4}$$
Solución de la desigualdad en el gráfico
Respuesta rápida [src]
  /   /                         /                                        _________________________________\\     /               /                                          _________________________________\    \\
  |   |                         |         /      ___\             ___   /          ___      2/3     6 ___ ||     |               |           /      ___\             ___   /          ___      2/3     6 ___ |    ||
  |   |                         |       2*\1 - \/ 2 /           \/ 2 *\/  12 - 8*\/ 2  - 3*2    + 4*\/ 2  ||     |               |         2*\1 - \/ 2 /           \/ 2 *\/  12 - 8*\/ 2  - 3*2    + 4*\/ 2  |    ||
  |   |                   2*atan|---------------------------- + ------------------------------------------||     |        -2*atan|- ---------------------------- + ------------------------------------------|    ||
  |   |                         |     5/6       ___     3 ___               5/6       ___     3 ___       ||     |               |       5/6       ___     3 ___               5/6       ___     3 ___       |    ||
  |   |pi          2*pi         \2 - 2    - 2*\/ 2  + 2*\/ 2           2 - 2    - 2*\/ 2  + 2*\/ 2        /|     |    pi         \  2 - 2    - 2*\/ 2  + 2*\/ 2           2 - 2    - 2*\/ 2  + 2*\/ 2        /    ||
Or|And|-- < x, x < ---- + ---------------------------------------------------------------------------------|, And|x < --, ------------------------------------------------------------------------------------ < x||
  \   \3            3                                             3                                        /     \    3                                            3                                              //
$$\left(\frac{\pi}{3} < x \wedge x < \frac{2 \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{2} \sqrt{- 8 \sqrt{2} - 3 \cdot 2^{\frac{2}{3}} + 4 \sqrt[6]{2} + 12}}{- 2 \sqrt{2} - 2^{\frac{5}{6}} + 2 + 2 \sqrt[3]{2}} + \frac{2 \left(1 - \sqrt{2}\right)}{- 2 \sqrt{2} - 2^{\frac{5}{6}} + 2 + 2 \sqrt[3]{2}} \right)}}{3} + \frac{2 \pi}{3}\right) \vee \left(x < \frac{\pi}{3} \wedge - \frac{2 \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{2} \sqrt{- 8 \sqrt{2} - 3 \cdot 2^{\frac{2}{3}} + 4 \sqrt[6]{2} + 12}}{- 2 \sqrt{2} - 2^{\frac{5}{6}} + 2 + 2 \sqrt[3]{2}} - \frac{2 \left(1 - \sqrt{2}\right)}{- 2 \sqrt{2} - 2^{\frac{5}{6}} + 2 + 2 \sqrt[3]{2}} \right)}}{3} < x\right)$$
((x < pi/3)∧(-2*atan(-2*(1 - sqrt(2))/(2 - 2^(5/6) - 2*sqrt(2) + 2*2^(1/3)) + sqrt(2)*sqrt(12 - 8*sqrt(2) - 3*2^(2/3) + 4*2^(1/6))/(2 - 2^(5/6) - 2*sqrt(2) + 2*2^(1/3)))/3 < x))∨((pi/3 < x)∧(x < 2*pi/3 + 2*atan(2*(1 - sqrt(2))/(2 - 2^(5/6) - 2*sqrt(2) + 2*2^(1/3)) + sqrt(2)*sqrt(12 - 8*sqrt(2) - 3*2^(2/3) + 4*2^(1/6))/(2 - 2^(5/6) - 2*sqrt(2) + 2*2^(1/3)))/3))
Respuesta rápida 2 [src]
        /                                          _________________________________\                          /                                        _________________________________\ 
        |           /      ___\             ___   /          ___      2/3     6 ___ |                          |         /      ___\             ___   /          ___      2/3     6 ___ | 
        |         2*\1 - \/ 2 /           \/ 2 *\/  12 - 8*\/ 2  - 3*2    + 4*\/ 2  |                          |       2*\1 - \/ 2 /           \/ 2 *\/  12 - 8*\/ 2  - 3*2    + 4*\/ 2  | 
 -2*atan|- ---------------------------- + ------------------------------------------|                    2*atan|---------------------------- + ------------------------------------------| 
        |       5/6       ___     3 ___               5/6       ___     3 ___       |                          |     5/6       ___     3 ___               5/6       ___     3 ___       | 
        \  2 - 2    - 2*\/ 2  + 2*\/ 2           2 - 2    - 2*\/ 2  + 2*\/ 2        /  pi     pi  2*pi         \2 - 2    - 2*\/ 2  + 2*\/ 2           2 - 2    - 2*\/ 2  + 2*\/ 2        / 
(------------------------------------------------------------------------------------, --) U (--, ---- + ---------------------------------------------------------------------------------)
                                          3                                            3      3    3                                             3                                         
$$x\ in\ \left(- \frac{2 \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{2} \sqrt{- 8 \sqrt{2} - 3 \cdot 2^{\frac{2}{3}} + 4 \sqrt[6]{2} + 12}}{- 2 \sqrt{2} - 2^{\frac{5}{6}} + 2 + 2 \sqrt[3]{2}} - \frac{2 \left(1 - \sqrt{2}\right)}{- 2 \sqrt{2} - 2^{\frac{5}{6}} + 2 + 2 \sqrt[3]{2}} \right)}}{3}, \frac{\pi}{3}\right) \cup \left(\frac{\pi}{3}, \frac{2 \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{2} \sqrt{- 8 \sqrt{2} - 3 \cdot 2^{\frac{2}{3}} + 4 \sqrt[6]{2} + 12}}{- 2 \sqrt{2} - 2^{\frac{5}{6}} + 2 + 2 \sqrt[3]{2}} + \frac{2 \left(1 - \sqrt{2}\right)}{- 2 \sqrt{2} - 2^{\frac{5}{6}} + 2 + 2 \sqrt[3]{2}} \right)}}{3} + \frac{2 \pi}{3}\right)$$
x in Union(Interval.open(pi/3, 2*atan(sqrt(2)*sqrt(-8*sqrt(2) - 3*2^(2/3) + 4*2^(1/6) + 12)/(-2*sqrt(2) - 2^(5/6) + 2 + 2*2^(1/3)) + 2*(1 - sqrt(2))/(-2*sqrt(2) - 2^(5/6) + 2 + 2*2^(1/3)))/3 + 2*pi/3), Interval.open(-2*atan(sqrt(2)*sqrt(-8*sqrt(2) - 3*2^(2/3) + 4*2^(1/6) + 12)/(-2*sqrt(2) - 2^(5/6) + 2 + 2*2^(1/3)) - 2*(1 - sqrt(2))/(-2*sqrt(2) - 2^(5/6) + 2 + 2*2^(1/3)))/3, pi/3))