Sr Examen

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cos(x/2)+sqrt(2)/2>=0 desigualdades

En la desigualdad la incógnita

Solución

Ha introducido [src]
           ___     
   /x\   \/ 2      
cos|-| + ----- >= 0
   \2/     2       
$$\cos{\left(\frac{x}{2} \right)} + \frac{\sqrt{2}}{2} \geq 0$$
cos(x/2) + sqrt(2)/2 >= 0
Solución detallada
Se da la desigualdad:
$$\cos{\left(\frac{x}{2} \right)} + \frac{\sqrt{2}}{2} \geq 0$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$\cos{\left(\frac{x}{2} \right)} + \frac{\sqrt{2}}{2} = 0$$
Resolvemos:
Tenemos la ecuación
$$\cos{\left(\frac{x}{2} \right)} + \frac{\sqrt{2}}{2} = 0$$
es la ecuación trigonométrica más simple
Transportemos sqrt(2)/2 al miembro derecho de la ecuación

cambiando el signo de sqrt(2)/2

Obtenemos:
$$\cos{\left(\frac{x}{2} \right)} - \frac{\sqrt{2}}{2} + \frac{\sqrt{2}}{2} = - \frac{\sqrt{2}}{2}$$
Esta ecuación se reorganiza en
$$\frac{x}{2} = \pi n + \operatorname{acos}{\left(- \frac{\sqrt{2}}{2} \right)}$$
$$\frac{x}{2} = \pi n - \pi + \operatorname{acos}{\left(- \frac{\sqrt{2}}{2} \right)}$$
O
$$\frac{x}{2} = \pi n + \frac{3 \pi}{4}$$
$$\frac{x}{2} = \pi n - \frac{\pi}{4}$$
, donde n es cualquier número entero
Dividamos ambos miembros de la ecuación obtenida en
$$\frac{1}{2}$$
$$x_{1} = 2 \pi n + \frac{3 \pi}{2}$$
$$x_{2} = 2 \pi n - \frac{\pi}{2}$$
$$x_{1} = 2 \pi n + \frac{3 \pi}{2}$$
$$x_{2} = 2 \pi n - \frac{\pi}{2}$$
Las raíces dadas
$$x_{1} = 2 \pi n + \frac{3 \pi}{2}$$
$$x_{2} = 2 \pi n - \frac{\pi}{2}$$
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
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$\left(2 \pi n + \frac{3 \pi}{2}\right) + - \frac{1}{10}$$
=
$$2 \pi n - \frac{1}{10} + \frac{3 \pi}{2}$$
lo sustituimos en la expresión
$$\cos{\left(\frac{x}{2} \right)} + \frac{\sqrt{2}}{2} \geq 0$$
$$\cos{\left(\frac{2 \pi n - \frac{1}{10} + \frac{3 \pi}{2}}{2} \right)} + \frac{\sqrt{2}}{2} \geq 0$$
  ___                             
\/ 2       /  1    pi       \     
----- - sin|- -- + -- + pi*n| >= 0
  2        \  20   4        /     
     

significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x \leq 2 \pi n + \frac{3 \pi}{2}$$
 _____           _____          
      \         /
-------•-------•-------
       x1      x2

Recibiremos otras soluciones de la desigualdad pasando al polo siguiente etc.
etc.
Respuesta:
$$x \leq 2 \pi n + \frac{3 \pi}{2}$$
$$x \geq 2 \pi n - \frac{\pi}{2}$$
Solución de la desigualdad en el gráfico
Respuesta rápida 2 [src]
          /   _____________\             /   _____________\              
          |  /         ___ |             |  /         ___ |              
[0, 4*atan\\/  3 + 2*\/ 2  /] U [- 4*atan\\/  3 + 2*\/ 2  / + 4*pi, 4*pi]
$$x\ in\ \left[0, 4 \operatorname{atan}{\left(\sqrt{2 \sqrt{2} + 3} \right)}\right] \cup \left[- 4 \operatorname{atan}{\left(\sqrt{2 \sqrt{2} + 3} \right)} + 4 \pi, 4 \pi\right]$$
x in Union(Interval(0, 4*atan(sqrt(2*sqrt(2) + 3))), Interval(-4*atan(sqrt(2*sqrt(2) + 3)) + 4*pi, 4*pi))
Respuesta rápida [src]
  /   /                   /   _____________\\     /                   /   _____________\            \\
  |   |                   |  /         ___ ||     |                   |  /         ___ |            ||
Or\And\0 <= x, x <= 4*atan\\/  3 + 2*\/ 2  //, And\x <= 4*pi, - 4*atan\\/  3 + 2*\/ 2  / + 4*pi <= x//
$$\left(0 \leq x \wedge x \leq 4 \operatorname{atan}{\left(\sqrt{2 \sqrt{2} + 3} \right)}\right) \vee \left(x \leq 4 \pi \wedge - 4 \operatorname{atan}{\left(\sqrt{2 \sqrt{2} + 3} \right)} + 4 \pi \leq x\right)$$
((0 <= x)∧(x <= 4*atan(sqrt(3 + 2*sqrt(2)))))∨((x <= 4*pi)∧(-4*atan(sqrt(3 + 2*sqrt(2))) + 4*pi <= x))