Sr Examen

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cos(x)≥1/4 desigualdades

En la desigualdad la incógnita

Solución

Ha introducido [src]
cos(x) >= 1/4
$$\cos{\left(x \right)} \geq \frac{1}{4}$$
cos(x) >= 1/4
Solución detallada
Se da la desigualdad:
$$\cos{\left(x \right)} \geq \frac{1}{4}$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$\cos{\left(x \right)} = \frac{1}{4}$$
Resolvemos:
Tenemos la ecuación
$$\cos{\left(x \right)} = \frac{1}{4}$$
es la ecuación trigonométrica más simple
Esta ecuación se reorganiza en
$$x = \pi n + \operatorname{acos}{\left(\frac{1}{4} \right)}$$
$$x = \pi n - \pi + \operatorname{acos}{\left(\frac{1}{4} \right)}$$
O
$$x = \pi n + \operatorname{acos}{\left(\frac{1}{4} \right)}$$
$$x = \pi n - \pi + \operatorname{acos}{\left(\frac{1}{4} \right)}$$
, donde n es cualquier número entero
$$x_{1} = \pi n + \operatorname{acos}{\left(\frac{1}{4} \right)}$$
$$x_{2} = \pi n - \pi + \operatorname{acos}{\left(\frac{1}{4} \right)}$$
$$x_{1} = \pi n + \operatorname{acos}{\left(\frac{1}{4} \right)}$$
$$x_{2} = \pi n - \pi + \operatorname{acos}{\left(\frac{1}{4} \right)}$$
Las raíces dadas
$$x_{1} = \pi n + \operatorname{acos}{\left(\frac{1}{4} \right)}$$
$$x_{2} = \pi n - \pi + \operatorname{acos}{\left(\frac{1}{4} \right)}$$
son puntos de cambio del signo de desigualdad en las soluciones.
Primero definámonos con el signo hasta el punto extremo izquierdo:
$$x_{0} \leq x_{1}$$
Consideremos, por ejemplo, el punto
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$\left(\pi n + \operatorname{acos}{\left(\frac{1}{4} \right)}\right) + - \frac{1}{10}$$
=
$$\pi n - \frac{1}{10} + \operatorname{acos}{\left(\frac{1}{4} \right)}$$
lo sustituimos en la expresión
$$\cos{\left(x \right)} \geq \frac{1}{4}$$
$$\cos{\left(\pi n - \frac{1}{10} + \operatorname{acos}{\left(\frac{1}{4} \right)} \right)} \geq \frac{1}{4}$$
cos(-1/10 + pi*n + acos(1/4)) >= 1/4

pero
cos(-1/10 + pi*n + acos(1/4)) < 1/4

Entonces
$$x \leq \pi n + \operatorname{acos}{\left(\frac{1}{4} \right)}$$
no se cumple
significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x \geq \pi n + \operatorname{acos}{\left(\frac{1}{4} \right)} \wedge x \leq \pi n - \pi + \operatorname{acos}{\left(\frac{1}{4} \right)}$$
         _____  
        /     \  
-------•-------•-------
       x1      x2
Solución de la desigualdad en el gráfico
Respuesta rápida [src]
  /   /                 /  ____\\     /                 /  ____\            \\
Or\And\0 <= x, x <= atan\\/ 15 //, And\x <= 2*pi, - atan\\/ 15 / + 2*pi <= x//
$$\left(0 \leq x \wedge x \leq \operatorname{atan}{\left(\sqrt{15} \right)}\right) \vee \left(x \leq 2 \pi \wedge - \operatorname{atan}{\left(\sqrt{15} \right)} + 2 \pi \leq x\right)$$
((0 <= x)∧(x <= atan(sqrt(15))))∨((x <= 2*pi)∧(-atan(sqrt(15)) + 2*pi <= x))
Respuesta rápida 2 [src]
        /  ____\           /  ____\              
[0, atan\\/ 15 /] U [- atan\\/ 15 / + 2*pi, 2*pi]
$$x\ in\ \left[0, \operatorname{atan}{\left(\sqrt{15} \right)}\right] \cup \left[- \operatorname{atan}{\left(\sqrt{15} \right)} + 2 \pi, 2 \pi\right]$$
x in Union(Interval(0, atan(sqrt(15))), Interval(-atan(sqrt(15)) + 2*pi, 2*pi))