Sr Examen

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cos((x/2)+(pi/6))>=1/2 desigualdades

En la desigualdad la incógnita

Solución

Ha introducido [src]
   /x   pi\       
cos|- + --| >= 1/2
   \2   6 /       
$$\cos{\left(\frac{x}{2} + \frac{\pi}{6} \right)} \geq \frac{1}{2}$$
cos(x/2 + pi/6) >= 1/2
Solución detallada
Se da la desigualdad:
$$\cos{\left(\frac{x}{2} + \frac{\pi}{6} \right)} \geq \frac{1}{2}$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$\cos{\left(\frac{x}{2} + \frac{\pi}{6} \right)} = \frac{1}{2}$$
Resolvemos:
Tenemos la ecuación
$$\cos{\left(\frac{x}{2} + \frac{\pi}{6} \right)} = \frac{1}{2}$$
es la ecuación trigonométrica más simple
Esta ecuación se reorganiza en
$$\frac{x}{2} + \frac{\pi}{6} = \pi n + \operatorname{acos}{\left(\frac{1}{2} \right)}$$
$$\frac{x}{2} + \frac{\pi}{6} = \pi n - \pi + \operatorname{acos}{\left(\frac{1}{2} \right)}$$
O
$$\frac{x}{2} + \frac{\pi}{6} = \pi n + \frac{\pi}{3}$$
$$\frac{x}{2} + \frac{\pi}{6} = \pi n - \frac{2 \pi}{3}$$
, donde n es cualquier número entero
Transportemos
$$\frac{\pi}{6}$$
al miembro derecho de la ecuación
con el signo opuesto, en total:
$$\frac{x}{2} = \pi n + \frac{\pi}{6}$$
$$\frac{x}{2} = \pi n - \frac{5 \pi}{6}$$
Dividamos ambos miembros de la ecuación obtenida en
$$\frac{1}{2}$$
$$x_{1} = 2 \pi n + \frac{\pi}{3}$$
$$x_{2} = 2 \pi n - \frac{5 \pi}{3}$$
$$x_{1} = 2 \pi n + \frac{\pi}{3}$$
$$x_{2} = 2 \pi n - \frac{5 \pi}{3}$$
Las raíces dadas
$$x_{1} = 2 \pi n + \frac{\pi}{3}$$
$$x_{2} = 2 \pi n - \frac{5 \pi}{3}$$
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
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$\left(2 \pi n + \frac{\pi}{3}\right) + - \frac{1}{10}$$
=
$$2 \pi n - \frac{1}{10} + \frac{\pi}{3}$$
lo sustituimos en la expresión
$$\cos{\left(\frac{x}{2} + \frac{\pi}{6} \right)} \geq \frac{1}{2}$$
$$\cos{\left(\frac{2 \pi n - \frac{1}{10} + \frac{\pi}{3}}{2} + \frac{\pi}{6} \right)} \geq \frac{1}{2}$$
   /  1    pi       \       
cos|- -- + -- + pi*n| >= 1/2
   \  20   3        /       

pero
   /  1    pi       \      
cos|- -- + -- + pi*n| < 1/2
   \  20   3        /      

Entonces
$$x \leq 2 \pi n + \frac{\pi}{3}$$
no se cumple
significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x \geq 2 \pi n + \frac{\pi}{3} \wedge x \leq 2 \pi n - \frac{5 \pi}{3}$$
         _____  
        /     \  
-------•-------•-------
       x1      x2
Solución de la desigualdad en el gráfico
Respuesta rápida 2 [src]
    pi                
[0, --] U [3*pi, 4*pi]
    3                 
$$x\ in\ \left[0, \frac{\pi}{3}\right] \cup \left[3 \pi, 4 \pi\right]$$
x in Union(Interval(0, pi/3), Interval(3*pi, 4*pi))
Respuesta rápida [src]
  /   /             pi\                           \
Or|And|0 <= x, x <= --|, And(3*pi <= x, x <= 4*pi)|
  \   \             3 /                           /
$$\left(0 \leq x \wedge x \leq \frac{\pi}{3}\right) \vee \left(3 \pi \leq x \wedge x \leq 4 \pi\right)$$
((0 <= x)∧(x <= pi/3))∨((3*pi <= x)∧(x <= 4*pi))