Sr Examen

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cos(3*x)<=sqrt*3/2 desigualdades

En la desigualdad la incógnita

Solución

Ha introducido [src]
              ___
            \/ 3 
cos(3*x) <= -----
              2  
$$\cos{\left(3 x \right)} \leq \frac{\sqrt{3}}{2}$$
cos(3*x) <= sqrt(3)/2
Solución detallada
Se da la desigualdad:
$$\cos{\left(3 x \right)} \leq \frac{\sqrt{3}}{2}$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$\cos{\left(3 x \right)} = \frac{\sqrt{3}}{2}$$
Resolvemos:
Tenemos la ecuación
$$\cos{\left(3 x \right)} = \frac{\sqrt{3}}{2}$$
es la ecuación trigonométrica más simple
Esta ecuación se reorganiza en
$$3 x = \pi n + \operatorname{acos}{\left(\frac{\sqrt{3}}{2} \right)}$$
$$3 x = \pi n - \pi + \operatorname{acos}{\left(\frac{\sqrt{3}}{2} \right)}$$
O
$$3 x = \pi n + \frac{\pi}{6}$$
$$3 x = \pi n - \frac{5 \pi}{6}$$
, donde n es cualquier número entero
Dividamos ambos miembros de la ecuación obtenida en
$$3$$
$$x_{1} = \frac{\pi n}{3} + \frac{\pi}{18}$$
$$x_{2} = \frac{\pi n}{3} - \frac{5 \pi}{18}$$
$$x_{1} = \frac{\pi n}{3} + \frac{\pi}{18}$$
$$x_{2} = \frac{\pi n}{3} - \frac{5 \pi}{18}$$
Las raíces dadas
$$x_{1} = \frac{\pi n}{3} + \frac{\pi}{18}$$
$$x_{2} = \frac{\pi n}{3} - \frac{5 \pi}{18}$$
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
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$\left(\frac{\pi n}{3} + \frac{\pi}{18}\right) + - \frac{1}{10}$$
=
$$\frac{\pi n}{3} - \frac{1}{10} + \frac{\pi}{18}$$
lo sustituimos en la expresión
$$\cos{\left(3 x \right)} \leq \frac{\sqrt{3}}{2}$$
$$\cos{\left(3 \left(\frac{\pi n}{3} - \frac{1}{10} + \frac{\pi}{18}\right) \right)} \leq \frac{\sqrt{3}}{2}$$
                           ___
   /  3    pi       \    \/ 3 
cos|- -- + -- + pi*n| <= -----
   \  10   6        /      2  
                         

significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x \leq \frac{\pi n}{3} + \frac{\pi}{18}$$
 _____           _____          
      \         /
-------•-------•-------
       x1      x2

Recibiremos otras soluciones de la desigualdad pasando al polo siguiente etc.
etc.
Respuesta:
$$x \leq \frac{\pi n}{3} + \frac{\pi}{18}$$
$$x \geq \frac{\pi n}{3} - \frac{5 \pi}{18}$$
Solución de la desigualdad en el gráfico
Respuesta rápida [src]
   /             /   _____________\               /   _____________\     \
   |             |  /         ___ |               |  /         ___ |     |
   |       2*atan\\/  7 - 4*\/ 3  /   2*pi  2*atan\\/  7 - 4*\/ 3  /     |
And|x <= - ------------------------ + ----, ------------------------ <= x|
   \                  3                3               3                 /
$$x \leq - \frac{2 \operatorname{atan}{\left(\sqrt{7 - 4 \sqrt{3}} \right)}}{3} + \frac{2 \pi}{3} \wedge \frac{2 \operatorname{atan}{\left(\sqrt{7 - 4 \sqrt{3}} \right)}}{3} \leq x$$
(2*atan(sqrt(7 - 4*sqrt(3)))/3 <= x)∧(x <= -2*atan(sqrt(7 - 4*sqrt(3)))/3 + 2*pi/3)
Respuesta rápida 2 [src]
       /   _____________\          /   _____________\        
       |  /         ___ |          |  /         ___ |        
 2*atan\\/  7 - 4*\/ 3  /    2*atan\\/  7 - 4*\/ 3  /   2*pi 
[------------------------, - ------------------------ + ----]
            3                           3                3   
$$x\ in\ \left[\frac{2 \operatorname{atan}{\left(\sqrt{7 - 4 \sqrt{3}} \right)}}{3}, - \frac{2 \operatorname{atan}{\left(\sqrt{7 - 4 \sqrt{3}} \right)}}{3} + \frac{2 \pi}{3}\right]$$
x in Interval(2*atan(sqrt(7 - 4*sqrt(3)))/3, -2*atan(sqrt(7 - 4*sqrt(3)))/3 + 2*pi/3)