Sr Examen

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cos(4x)<=0 desigualdades

En la desigualdad la incógnita

Solución

Ha introducido [src]
cos(4*x) <= 0
$$\cos{\left(4 x \right)} \leq 0$$
cos(4*x) <= 0
Solución detallada
Se da la desigualdad:
$$\cos{\left(4 x \right)} \leq 0$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$\cos{\left(4 x \right)} = 0$$
Resolvemos:
Tenemos la ecuación
$$\cos{\left(4 x \right)} = 0$$
es la ecuación trigonométrica más simple
cambiando el signo de 0

Obtenemos:
$$\cos{\left(4 x \right)} = 0$$
Esta ecuación se reorganiza en
$$4 x = \pi n + \operatorname{acos}{\left(0 \right)}$$
$$4 x = \pi n - \pi + \operatorname{acos}{\left(0 \right)}$$
O
$$4 x = \pi n + \frac{\pi}{2}$$
$$4 x = \pi n - \frac{\pi}{2}$$
, donde n es cualquier número entero
Dividamos ambos miembros de la ecuación obtenida en
$$4$$
$$x_{1} = \frac{\pi n}{4} + \frac{\pi}{8}$$
$$x_{2} = \frac{\pi n}{4} - \frac{\pi}{8}$$
$$x_{1} = \frac{\pi n}{4} + \frac{\pi}{8}$$
$$x_{2} = \frac{\pi n}{4} - \frac{\pi}{8}$$
Las raíces dadas
$$x_{1} = \frac{\pi n}{4} + \frac{\pi}{8}$$
$$x_{2} = \frac{\pi n}{4} - \frac{\pi}{8}$$
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
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$\left(\frac{\pi n}{4} + \frac{\pi}{8}\right) + - \frac{1}{10}$$
=
$$\frac{\pi n}{4} - \frac{1}{10} + \frac{\pi}{8}$$
lo sustituimos en la expresión
$$\cos{\left(4 x \right)} \leq 0$$
$$\cos{\left(4 \left(\frac{\pi n}{4} - \frac{1}{10} + \frac{\pi}{8}\right) \right)} \leq 0$$
-sin(-2/5 + pi*n) <= 0

significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x \leq \frac{\pi n}{4} + \frac{\pi}{8}$$
 _____           _____          
      \         /
-------•-------•-------
       x1      x2

Recibiremos otras soluciones de la desigualdad pasando al polo siguiente etc.
etc.
Respuesta:
$$x \leq \frac{\pi n}{4} + \frac{\pi}{8}$$
$$x \geq \frac{\pi n}{4} - \frac{\pi}{8}$$
Solución de la desigualdad en el gráfico
Respuesta rápida 2 [src]
     /   ___________\       /   ___________      ___________\ 
     |  /       ___ |       |  /       ___      /       ___ | 
     |\/  2 - \/ 2  |       |\/  2 + \/ 2   + \/  2 - \/ 2  | 
[atan|--------------|, -atan|-------------------------------|]
     |   ___________|       |   ___________      ___________| 
     |  /       ___ |       |  /       ___      /       ___ | 
     \\/  2 + \/ 2  /       \\/  2 - \/ 2   - \/  2 + \/ 2  / 
$$x\ in\ \left[\operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{2 - \sqrt{2}}}{\sqrt{\sqrt{2} + 2}} \right)}, - \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{2 - \sqrt{2}} + \sqrt{\sqrt{2} + 2}}{- \sqrt{\sqrt{2} + 2} + \sqrt{2 - \sqrt{2}}} \right)}\right]$$
x in Interval(atan(sqrt(2 - sqrt(2))/sqrt(sqrt(2) + 2)), -atan((sqrt(2 - sqrt(2)) + sqrt(sqrt(2) + 2))/(-sqrt(sqrt(2) + 2) + sqrt(2 - sqrt(2)))))
Respuesta rápida [src]
   /         /   ___________      ___________\      /   ___________\     \
   |         |  /       ___      /       ___ |      |  /       ___ |     |
   |         |\/  2 + \/ 2   + \/  2 - \/ 2  |      |\/  2 - \/ 2  |     |
And|x <= atan|-------------------------------|, atan|--------------| <= x|
   |         |   ___________      ___________|      |   ___________|     |
   |         |  /       ___      /       ___ |      |  /       ___ |     |
   \         \\/  2 + \/ 2   - \/  2 - \/ 2  /      \\/  2 + \/ 2  /     /
$$x \leq \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{2 - \sqrt{2}} + \sqrt{\sqrt{2} + 2}}{- \sqrt{2 - \sqrt{2}} + \sqrt{\sqrt{2} + 2}} \right)} \wedge \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{2 - \sqrt{2}}}{\sqrt{\sqrt{2} + 2}} \right)} \leq x$$
(atan(sqrt(2 - sqrt(2))/sqrt(2 + sqrt(2))) <= x)∧(x <= atan((sqrt(2 + sqrt(2)) + sqrt(2 - sqrt(2)))/(sqrt(2 + sqrt(2)) - sqrt(2 - sqrt(2)))))