Se da la desigualdad: cos2(x)−2cos(x)>0 Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente: cos2(x)−2cos(x)=0 Resolvemos: Tenemos la ecuación cos2(x)−2cos(x)=0 cambiamos (cos(x)−2)cos(x)=0 cos2(x)−2cos(x)=0 Sustituimos w=cos(x) Es la ecuación de la forma
a*w^2 + b*w + c = 0
La ecuación cuadrática puede ser resuelta con la ayuda del discriminante. Las raíces de la ecuación cuadrática: w1=2aD−b w2=2a−D−b donde D = b^2 - 4*a*c es el discriminante. Como a=1 b=−2 c=0 , entonces
D = b^2 - 4 * a * c =
(-2)^2 - 4 * (1) * (0) = 4
Como D > 0 la ecuación tiene dos raíces.
w1 = (-b + sqrt(D)) / (2*a)
w2 = (-b - sqrt(D)) / (2*a)
o w1=2 w2=0 hacemos cambio inverso cos(x)=w Tenemos la ecuación cos(x)=w es la ecuación trigonométrica más simple Esta ecuación se reorganiza en x=πn+acos(w) x=πn+acos(w)−π O x=πn+acos(w) x=πn+acos(w)−π , donde n es cualquier número entero sustituimos w: x1=πn+acos(w1) x1=πn+acos(2) x1=πn+acos(2) x2=πn+acos(w2) x2=πn+acos(0) x2=πn+2π x3=πn+acos(w1)−π x3=πn−π+acos(2) x3=πn−π+acos(2) x4=πn+acos(w2)−π x4=πn−π+acos(0) x4=πn−2π x1=2π x2=23π x3=2π−acos(2) x4=acos(2) Descartamos las soluciones complejas: x1=2π x2=23π Las raíces dadas x1=2π x2=23π son puntos de cambio del signo de desigualdad en las soluciones. Primero definámonos con el signo hasta el punto extremo izquierdo: x0<x1 Consideremos, por ejemplo, el punto x0=x1−101 = −101+2π = −101+2π lo sustituimos en la expresión cos2(x)−2cos(x)>0 −2cos(−101+2π)+cos2(−101+2π)>0
2
sin (1/10) - 2*sin(1/10) > 0
Entonces x<2π no se cumple significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con: x>2π∧x<23π