Sr Examen

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cos(5*x/4)<=-sqrt(3)/2 desigualdades

En la desigualdad la incógnita

Solución

Ha introducido [src]
               ___ 
   /5*x\    -\/ 3  
cos|---| <= -------
   \ 4 /       2   
$$\cos{\left(\frac{5 x}{4} \right)} \leq \frac{\left(-1\right) \sqrt{3}}{2}$$
cos((5*x)/4) <= (-sqrt(3))/2
Solución detallada
Se da la desigualdad:
$$\cos{\left(\frac{5 x}{4} \right)} \leq \frac{\left(-1\right) \sqrt{3}}{2}$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$\cos{\left(\frac{5 x}{4} \right)} = \frac{\left(-1\right) \sqrt{3}}{2}$$
Resolvemos:
Tenemos la ecuación
$$\cos{\left(\frac{5 x}{4} \right)} = \frac{\left(-1\right) \sqrt{3}}{2}$$
es la ecuación trigonométrica más simple
Esta ecuación se reorganiza en
$$\frac{5 x}{4} = \pi n + \operatorname{acos}{\left(- \frac{\sqrt{3}}{2} \right)}$$
$$\frac{5 x}{4} = \pi n - \pi + \operatorname{acos}{\left(- \frac{\sqrt{3}}{2} \right)}$$
O
$$\frac{5 x}{4} = \pi n + \frac{5 \pi}{6}$$
$$\frac{5 x}{4} = \pi n - \frac{\pi}{6}$$
, donde n es cualquier número entero
Dividamos ambos miembros de la ecuación obtenida en
$$\frac{5}{4}$$
$$x_{1} = \frac{4 \pi n}{5} + \frac{2 \pi}{3}$$
$$x_{2} = \frac{4 \pi n}{5} - \frac{2 \pi}{15}$$
$$x_{1} = \frac{4 \pi n}{5} + \frac{2 \pi}{3}$$
$$x_{2} = \frac{4 \pi n}{5} - \frac{2 \pi}{15}$$
Las raíces dadas
$$x_{1} = \frac{4 \pi n}{5} + \frac{2 \pi}{3}$$
$$x_{2} = \frac{4 \pi n}{5} - \frac{2 \pi}{15}$$
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
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$\left(\frac{4 \pi n}{5} + \frac{2 \pi}{3}\right) + - \frac{1}{10}$$
=
$$\frac{4 \pi n}{5} - \frac{1}{10} + \frac{2 \pi}{3}$$
lo sustituimos en la expresión
$$\cos{\left(\frac{5 x}{4} \right)} \leq \frac{\left(-1\right) \sqrt{3}}{2}$$
$$\cos{\left(\frac{5 \left(\frac{4 \pi n}{5} - \frac{1}{10} + \frac{2 \pi}{3}\right)}{4} \right)} \leq \frac{\left(-1\right) \sqrt{3}}{2}$$
                            ___ 
    /  1   pi       \    -\/ 3  
-sin|- - + -- + pi*n| <= -------
    \  8   3        /       2   
                         

pero
                            ___ 
    /  1   pi       \    -\/ 3  
-sin|- - + -- + pi*n| >= -------
    \  8   3        /       2   
                         

Entonces
$$x \leq \frac{4 \pi n}{5} + \frac{2 \pi}{3}$$
no se cumple
significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x \geq \frac{4 \pi n}{5} + \frac{2 \pi}{3} \wedge x \leq \frac{4 \pi n}{5} - \frac{2 \pi}{15}$$
         _____  
        /     \  
-------•-------•-------
       x1      x2
Solución de la desigualdad en el gráfico
Respuesta rápida 2 [src]
       /   _____________\          /   _____________\        
       |  /         ___ |          |  /         ___ |        
 8*atan\\/  7 + 4*\/ 3  /    8*atan\\/  7 + 4*\/ 3  /   8*pi 
[------------------------, - ------------------------ + ----]
            5                           5                5   
$$x\ in\ \left[\frac{8 \operatorname{atan}{\left(\sqrt{4 \sqrt{3} + 7} \right)}}{5}, - \frac{8 \operatorname{atan}{\left(\sqrt{4 \sqrt{3} + 7} \right)}}{5} + \frac{8 \pi}{5}\right]$$
x in Interval(8*atan(sqrt(4*sqrt(3) + 7))/5, -8*atan(sqrt(4*sqrt(3) + 7))/5 + 8*pi/5)
Respuesta rápida [src]
   /             /   _____________\               /   _____________\     \
   |             |  /         ___ |               |  /         ___ |     |
   |       8*atan\\/  7 + 4*\/ 3  /   8*pi  8*atan\\/  7 + 4*\/ 3  /     |
And|x <= - ------------------------ + ----, ------------------------ <= x|
   \                  5                5               5                 /
$$x \leq - \frac{8 \operatorname{atan}{\left(\sqrt{4 \sqrt{3} + 7} \right)}}{5} + \frac{8 \pi}{5} \wedge \frac{8 \operatorname{atan}{\left(\sqrt{4 \sqrt{3} + 7} \right)}}{5} \leq x$$
(8*atan(sqrt(7 + 4*sqrt(3)))/5 <= x)∧(x <= -8*atan(sqrt(7 + 4*sqrt(3)))/5 + 8*pi/5)