Sr Examen

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cos(4*x)>(-sqrt(3))*1/2 desigualdades

En la desigualdad la incógnita

Solución

Ha introducido [src]
              ___ 
           -\/ 3  
cos(4*x) > -------
              2   
$$\cos{\left(4 x \right)} > \frac{\left(-1\right) \sqrt{3}}{2}$$
cos(4*x) > (-sqrt(3))/2
Solución detallada
Se da la desigualdad:
$$\cos{\left(4 x \right)} > \frac{\left(-1\right) \sqrt{3}}{2}$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$\cos{\left(4 x \right)} = \frac{\left(-1\right) \sqrt{3}}{2}$$
Resolvemos:
Tenemos la ecuación
$$\cos{\left(4 x \right)} = \frac{\left(-1\right) \sqrt{3}}{2}$$
es la ecuación trigonométrica más simple
Esta ecuación se reorganiza en
$$4 x = \pi n + \operatorname{acos}{\left(- \frac{\sqrt{3}}{2} \right)}$$
$$4 x = \pi n - \pi + \operatorname{acos}{\left(- \frac{\sqrt{3}}{2} \right)}$$
O
$$4 x = \pi n + \frac{5 \pi}{6}$$
$$4 x = \pi n - \frac{\pi}{6}$$
, donde n es cualquier número entero
Dividamos ambos miembros de la ecuación obtenida en
$$4$$
$$x_{1} = \frac{\pi n}{4} + \frac{5 \pi}{24}$$
$$x_{2} = \frac{\pi n}{4} - \frac{\pi}{24}$$
$$x_{1} = \frac{\pi n}{4} + \frac{5 \pi}{24}$$
$$x_{2} = \frac{\pi n}{4} - \frac{\pi}{24}$$
Las raíces dadas
$$x_{1} = \frac{\pi n}{4} + \frac{5 \pi}{24}$$
$$x_{2} = \frac{\pi n}{4} - \frac{\pi}{24}$$
son puntos de cambio del signo de desigualdad en las soluciones.
Primero definámonos con el signo hasta el punto extremo izquierdo:
$$x_{0} < x_{1}$$
Consideremos, por ejemplo, el punto
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$\left(\frac{\pi n}{4} + \frac{5 \pi}{24}\right) + - \frac{1}{10}$$
=
$$\frac{\pi n}{4} - \frac{1}{10} + \frac{5 \pi}{24}$$
lo sustituimos en la expresión
$$\cos{\left(4 x \right)} > \frac{\left(-1\right) \sqrt{3}}{2}$$
$$\cos{\left(4 \left(\frac{\pi n}{4} - \frac{1}{10} + \frac{5 \pi}{24}\right) \right)} > \frac{\left(-1\right) \sqrt{3}}{2}$$
                           ___ 
    /  2   pi       \   -\/ 3  
-sin|- - + -- + pi*n| > -------
    \  5   3        /      2   
                        

significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x < \frac{\pi n}{4} + \frac{5 \pi}{24}$$
 _____           _____          
      \         /
-------ο-------ο-------
       x1      x2

Recibiremos otras soluciones de la desigualdad pasando al polo siguiente etc.
etc.
Respuesta:
$$x < \frac{\pi n}{4} + \frac{5 \pi}{24}$$
$$x > \frac{\pi n}{4} - \frac{\pi}{24}$$
Solución de la desigualdad en el gráfico
Respuesta rápida [src]
  /   /                /   _____________\\     /                  /   _____________\    \\
  |   |                |  /         ___ ||     |                  |  /         ___ |    ||
  |   |            atan\\/  7 + 4*\/ 3  /|     |     pi  pi   atan\\/  7 + 4*\/ 3  /    ||
Or|And|0 <= x, x < ----------------------|, And|x <= --, -- - ---------------------- < x||
  \   \                      2           /     \     2   2              2               //
$$\left(0 \leq x \wedge x < \frac{\operatorname{atan}{\left(\sqrt{4 \sqrt{3} + 7} \right)}}{2}\right) \vee \left(x \leq \frac{\pi}{2} \wedge - \frac{\operatorname{atan}{\left(\sqrt{4 \sqrt{3} + 7} \right)}}{2} + \frac{\pi}{2} < x\right)$$
((0 <= x)∧(x < atan(sqrt(7 + 4*sqrt(3)))/2))∨((x <= pi/2)∧(pi/2 - atan(sqrt(7 + 4*sqrt(3)))/2 < x))
Respuesta rápida 2 [src]
        /   _____________\              /   _____________\     
        |  /         ___ |              |  /         ___ |     
    atan\\/  7 + 4*\/ 3  /     pi   atan\\/  7 + 4*\/ 3  /  pi 
[0, ----------------------) U (-- - ----------------------, --]
              2                2              2             2  
$$x\ in\ \left[0, \frac{\operatorname{atan}{\left(\sqrt{4 \sqrt{3} + 7} \right)}}{2}\right) \cup \left(- \frac{\operatorname{atan}{\left(\sqrt{4 \sqrt{3} + 7} \right)}}{2} + \frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}\right]$$
x in Union(Interval.Ropen(0, atan(sqrt(4*sqrt(3) + 7))/2), Interval.Lopen(-atan(sqrt(4*sqrt(3) + 7))/2 + pi/2, pi/2))