Sr Examen

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cos(6x)>=sqrt(2)/2 desigualdades

En la desigualdad la incógnita

Solución

Ha introducido [src]
              ___
            \/ 2 
cos(6*x) >= -----
              2  
$$\cos{\left(6 x \right)} \geq \frac{\sqrt{2}}{2}$$
cos(6*x) >= sqrt(2)/2
Solución detallada
Se da la desigualdad:
$$\cos{\left(6 x \right)} \geq \frac{\sqrt{2}}{2}$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$\cos{\left(6 x \right)} = \frac{\sqrt{2}}{2}$$
Resolvemos:
Tenemos la ecuación
$$\cos{\left(6 x \right)} = \frac{\sqrt{2}}{2}$$
es la ecuación trigonométrica más simple
Esta ecuación se reorganiza en
$$6 x = \pi n + \operatorname{acos}{\left(\frac{\sqrt{2}}{2} \right)}$$
$$6 x = \pi n - \pi + \operatorname{acos}{\left(\frac{\sqrt{2}}{2} \right)}$$
O
$$6 x = \pi n + \frac{\pi}{4}$$
$$6 x = \pi n - \frac{3 \pi}{4}$$
, donde n es cualquier número entero
Dividamos ambos miembros de la ecuación obtenida en
$$6$$
$$x_{1} = \frac{\pi n}{6} + \frac{\pi}{24}$$
$$x_{2} = \frac{\pi n}{6} - \frac{\pi}{8}$$
$$x_{1} = \frac{\pi n}{6} + \frac{\pi}{24}$$
$$x_{2} = \frac{\pi n}{6} - \frac{\pi}{8}$$
Las raíces dadas
$$x_{1} = \frac{\pi n}{6} + \frac{\pi}{24}$$
$$x_{2} = \frac{\pi n}{6} - \frac{\pi}{8}$$
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
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$\left(\frac{\pi n}{6} + \frac{\pi}{24}\right) + - \frac{1}{10}$$
=
$$\frac{\pi n}{6} - \frac{1}{10} + \frac{\pi}{24}$$
lo sustituimos en la expresión
$$\cos{\left(6 x \right)} \geq \frac{\sqrt{2}}{2}$$
$$\cos{\left(6 \left(\frac{\pi n}{6} - \frac{1}{10} + \frac{\pi}{24}\right) \right)} \geq \frac{\sqrt{2}}{2}$$
                          ___
   /  3   pi       \    \/ 2 
cos|- - + -- + pi*n| >= -----
   \  5   4        /      2  
                        

pero
                         ___
   /  3   pi       \   \/ 2 
cos|- - + -- + pi*n| < -----
   \  5   4        /     2  
                       

Entonces
$$x \leq \frac{\pi n}{6} + \frac{\pi}{24}$$
no se cumple
significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x \geq \frac{\pi n}{6} + \frac{\pi}{24} \wedge x \leq \frac{\pi n}{6} - \frac{\pi}{8}$$
         _____  
        /     \  
-------•-------•-------
       x1      x2
Solución de la desigualdad en el gráfico
Respuesta rápida 2 [src]
        /   _____________\           /   _____________\          
        |  /         ___ |           |  /         ___ |          
    atan\\/  3 - 2*\/ 2  /       atan\\/  3 - 2*\/ 2  /   pi  pi 
[0, ----------------------] U [- ---------------------- + --, --]
              3                            3              3   3  
$$x\ in\ \left[0, \frac{\operatorname{atan}{\left(\sqrt{3 - 2 \sqrt{2}} \right)}}{3}\right] \cup \left[- \frac{\operatorname{atan}{\left(\sqrt{3 - 2 \sqrt{2}} \right)}}{3} + \frac{\pi}{3}, \frac{\pi}{3}\right]$$
x in Union(Interval(0, atan(sqrt(3 - 2*sqrt(2)))/3), Interval(-atan(sqrt(3 - 2*sqrt(2)))/3 + pi/3, pi/3))
Respuesta rápida [src]
  /   /                 /   _____________\\     /               /   _____________\          \\
  |   |                 |  /         ___ ||     |               |  /         ___ |          ||
  |   |             atan\\/  3 - 2*\/ 2  /|     |     pi    atan\\/  3 - 2*\/ 2  /   pi     ||
Or|And|0 <= x, x <= ----------------------|, And|x <= --, - ---------------------- + -- <= x||
  \   \                       3           /     \     3               3              3      //
$$\left(0 \leq x \wedge x \leq \frac{\operatorname{atan}{\left(\sqrt{3 - 2 \sqrt{2}} \right)}}{3}\right) \vee \left(x \leq \frac{\pi}{3} \wedge - \frac{\operatorname{atan}{\left(\sqrt{3 - 2 \sqrt{2}} \right)}}{3} + \frac{\pi}{3} \leq x\right)$$
((0 <= x)∧(x <= atan(sqrt(3 - 2*sqrt(2)))/3))∨((x <= pi/3)∧(-atan(sqrt(3 - 2*sqrt(2)))/3 + pi/3 <= x))