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sqrt2cos2x<=1 desigualdades

En la desigualdad la incógnita

Solución

Ha introducido [src]
  ____________     
\/ 2*cos(2*x)  <= 1
2cos(2x)1\sqrt{2 \cos{\left(2 x \right)}} \leq 1
sqrt(2*cos(2*x)) <= 1
Solución detallada
Se da la desigualdad:
2cos(2x)1\sqrt{2 \cos{\left(2 x \right)}} \leq 1
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
2cos(2x)=1\sqrt{2 \cos{\left(2 x \right)}} = 1
Resolvemos:
Tenemos la ecuación
2cos(2x)=1\sqrt{2 \cos{\left(2 x \right)}} = 1
cambiamos
2cos(2x)1=0\sqrt{2} \sqrt{\cos{\left(2 x \right)}} - 1 = 0
2cos(2x)1=0\sqrt{2 \cos{\left(2 x \right)}} - 1 = 0
Sustituimos
w=cos(2x)w = \cos{\left(2 x \right)}
Tenemos la ecuación
2w1=0\sqrt{2} \sqrt{w} - 1 = 0
Ya que la potencia en la ecuación es igual a = 1/2 - no contiene número par en el numerador, entonces
la ecuación tendrá una raíz real.
Elevemos las dos partes de la ecuación a la potencia 2:
Obtenemos:
(2w)2=12\left(\sqrt{2 w}\right)^{2} = 1^{2}
o
2w=12 w = 1
Dividamos ambos miembros de la ecuación en 2
w = 1 / (2)

Obtenemos la respuesta: w = 1/2

Entonces la respuesta definitiva es:
w1=12w_{1} = \frac{1}{2}
hacemos cambio inverso
cos(2x)=w\cos{\left(2 x \right)} = w
Tenemos la ecuación
cos(2x)=w\cos{\left(2 x \right)} = w
es la ecuación trigonométrica más simple
Esta ecuación se reorganiza en
2x=πn+acos(w)2 x = \pi n + \operatorname{acos}{\left(w \right)}
2x=πn+acos(w)π2 x = \pi n + \operatorname{acos}{\left(w \right)} - \pi
O
2x=πn+acos(w)2 x = \pi n + \operatorname{acos}{\left(w \right)}
2x=πn+acos(w)π2 x = \pi n + \operatorname{acos}{\left(w \right)} - \pi
, donde n es cualquier número entero
Dividamos ambos miembros de la ecuación obtenida en
22
sustituimos w:
x1=πn2+acos(w1)2x_{1} = \frac{\pi n}{2} + \frac{\operatorname{acos}{\left(w_{1} \right)}}{2}
x1=πn2+acos(12)2x_{1} = \frac{\pi n}{2} + \frac{\operatorname{acos}{\left(\frac{1}{2} \right)}}{2}
x1=πn2+π6x_{1} = \frac{\pi n}{2} + \frac{\pi}{6}
x2=πn2+acos(w1)2π2x_{2} = \frac{\pi n}{2} + \frac{\operatorname{acos}{\left(w_{1} \right)}}{2} - \frac{\pi}{2}
x2=πn2π2+acos(12)2x_{2} = \frac{\pi n}{2} - \frac{\pi}{2} + \frac{\operatorname{acos}{\left(\frac{1}{2} \right)}}{2}
x2=πn2π3x_{2} = \frac{\pi n}{2} - \frac{\pi}{3}
x1=π6x_{1} = \frac{\pi}{6}
x2=5π6x_{2} = \frac{5 \pi}{6}
x1=π6x_{1} = \frac{\pi}{6}
x2=5π6x_{2} = \frac{5 \pi}{6}
Las raíces dadas
x1=π6x_{1} = \frac{\pi}{6}
x2=5π6x_{2} = \frac{5 \pi}{6}
son puntos de cambio del signo de desigualdad en las soluciones.
Primero definámonos con el signo hasta el punto extremo izquierdo:
x0x1x_{0} \leq x_{1}
Consideremos, por ejemplo, el punto
x0=x1110x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}
=
110+π6- \frac{1}{10} + \frac{\pi}{6}
=
110+π6- \frac{1}{10} + \frac{\pi}{6}
lo sustituimos en la expresión
2cos(2x)1\sqrt{2 \cos{\left(2 x \right)}} \leq 1
2cos(2(110+π6))1\sqrt{2 \cos{\left(2 \left(- \frac{1}{10} + \frac{\pi}{6}\right) \right)}} \leq 1
          _____________     
  ___    /    /1   pi\      
\/ 2 *  /  sin|- + --|  <= 1
      \/      \5   6 /      
     

pero
          _____________     
  ___    /    /1   pi\      
\/ 2 *  /  sin|- + --|  >= 1
      \/      \5   6 /      
     

Entonces
xπ6x \leq \frac{\pi}{6}
no se cumple
significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
xπ6x5π6x \geq \frac{\pi}{6} \wedge x \leq \frac{5 \pi}{6}
         _____  
        /     \  
-------•-------•-------
       x1      x2
Solución de la desigualdad en el gráfico
0-70-60-50-40-30-20-101020304050607002