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

En la desigualdad la incógnita

Solución

Ha introducido [src]
                   ___
   /      pi\    \/ 3 
cos|3*x - --| >= -----
   \      4 /      2  
$$\cos{\left(3 x - \frac{\pi}{4} \right)} \geq \frac{\sqrt{3}}{2}$$
cos(3*x - pi/4) >= sqrt(3)/2
Solución detallada
Se da la desigualdad:
$$\cos{\left(3 x - \frac{\pi}{4} \right)} \geq \frac{\sqrt{3}}{2}$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$\cos{\left(3 x - \frac{\pi}{4} \right)} = \frac{\sqrt{3}}{2}$$
Resolvemos:
Tenemos la ecuación
$$\cos{\left(3 x - \frac{\pi}{4} \right)} = \frac{\sqrt{3}}{2}$$
es la ecuación trigonométrica más simple
Esta ecuación se reorganiza en
$$3 x + \frac{\pi}{4} = 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(\frac{\sqrt{3}}{2} \right)}$$
$$3 x + \frac{\pi}{4} = 2 \pi n - \operatorname{asin}{\left(\frac{\sqrt{3}}{2} \right)} + \pi$$
O
$$3 x + \frac{\pi}{4} = 2 \pi n + \frac{\pi}{3}$$
$$3 x + \frac{\pi}{4} = 2 \pi n + \frac{2 \pi}{3}$$
, donde n es cualquier número entero
Transportemos
$$\frac{\pi}{4}$$
al miembro derecho de la ecuación
con el signo opuesto, en total:
$$3 x = 2 \pi n + \frac{\pi}{12}$$
$$3 x = 2 \pi n + \frac{5 \pi}{12}$$
Dividamos ambos miembros de la ecuación obtenida en
$$3$$
$$x_{1} = \frac{2 \pi n}{3} + \frac{\pi}{36}$$
$$x_{2} = \frac{2 \pi n}{3} + \frac{5 \pi}{36}$$
$$x_{1} = \frac{2 \pi n}{3} + \frac{\pi}{36}$$
$$x_{2} = \frac{2 \pi n}{3} + \frac{5 \pi}{36}$$
Las raíces dadas
$$x_{1} = \frac{2 \pi n}{3} + \frac{\pi}{36}$$
$$x_{2} = \frac{2 \pi n}{3} + \frac{5 \pi}{36}$$
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
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$\left(\frac{2 \pi n}{3} + \frac{\pi}{36}\right) + - \frac{1}{10}$$
=
$$\frac{2 \pi n}{3} - \frac{1}{10} + \frac{\pi}{36}$$
lo sustituimos en la expresión
$$\cos{\left(3 x - \frac{\pi}{4} \right)} \geq \frac{\sqrt{3}}{2}$$
$$\cos{\left(3 \left(\frac{2 \pi n}{3} - \frac{1}{10} + \frac{\pi}{36}\right) - \frac{\pi}{4} \right)} \geq \frac{\sqrt{3}}{2}$$
                           ___
   /3    pi         \    \/ 3 
cos|-- + -- - 2*pi*n| >= -----
   \10   6          /      2  
                         

pero
                          ___
   /3    pi         \   \/ 3 
cos|-- + -- - 2*pi*n| < -----
   \10   6          /     2  
                        

Entonces
$$x \leq \frac{2 \pi n}{3} + \frac{\pi}{36}$$
no se cumple
significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x \geq \frac{2 \pi n}{3} + \frac{\pi}{36} \wedge x \leq \frac{2 \pi n}{3} + \frac{5 \pi}{36}$$
         _____  
        /     \  
-------•-------•-------
       x1      x2
Solución de la desigualdad en el gráfico
Respuesta rápida 2 [src]
        /                                              _____________    \        /                                                _____________    \ 
        |          /      ___\                  ___   /         ___     |        |            /      ___\                  ___   /         ___     | 
        |        2*\1 - \/ 2 /                \/ 2 *\/  3 - 2*\/ 2      |        |          2*\1 - \/ 2 /                \/ 2 *\/  3 - 2*\/ 2      | 
 -2*atan|------------------------------ + ------------------------------|  2*atan|- ------------------------------ + ------------------------------| 
        |       ___       ___       ___          ___       ___       ___|        |         ___       ___       ___          ___       ___       ___| 
        \-2 - \/ 6  + 2*\/ 2  + 2*\/ 3    -2 - \/ 6  + 2*\/ 2  + 2*\/ 3 /        \  -2 - \/ 6  + 2*\/ 2  + 2*\/ 3    -2 - \/ 6  + 2*\/ 2  + 2*\/ 3 / 
[------------------------------------------------------------------------, -------------------------------------------------------------------------]
                                    3                                                                          3                                     
$$x\ in\ \left[- \frac{2 \operatorname{atan}{\left(\frac{2 \left(1 - \sqrt{2}\right)}{- \sqrt{6} - 2 + 2 \sqrt{2} + 2 \sqrt{3}} + \frac{\sqrt{2} \sqrt{3 - 2 \sqrt{2}}}{- \sqrt{6} - 2 + 2 \sqrt{2} + 2 \sqrt{3}} \right)}}{3}, \frac{2 \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{2} \sqrt{3 - 2 \sqrt{2}}}{- \sqrt{6} - 2 + 2 \sqrt{2} + 2 \sqrt{3}} - \frac{2 \left(1 - \sqrt{2}\right)}{- \sqrt{6} - 2 + 2 \sqrt{2} + 2 \sqrt{3}} \right)}}{3}\right]$$
x in Interval(-2*atan(2*(1 - sqrt(2))/(-sqrt(6) - 2 + 2*sqrt(2) + 2*sqrt(3)) + sqrt(2)*sqrt(3 - 2*sqrt(2))/(-sqrt(6) - 2 + 2*sqrt(2) + 2*sqrt(3)))/3, 2*atan(sqrt(2)*sqrt(3 - 2*sqrt(2))/(-sqrt(6) - 2 + 2*sqrt(2) + 2*sqrt(3)) - 2*(1 - sqrt(2))/(-sqrt(6) - 2 + 2*sqrt(2) + 2*sqrt(3)))/3)
Respuesta rápida [src]
   /           /                                                _____________    \         /                                              _____________    \     \
   |           |            /      ___\                  ___   /         ___     |         |          /      ___\                  ___   /         ___     |     |
   |           |          2*\1 - \/ 2 /                \/ 2 *\/  3 - 2*\/ 2      |         |        2*\1 - \/ 2 /                \/ 2 *\/  3 - 2*\/ 2      |     |
   |     2*atan|- ------------------------------ + ------------------------------|  -2*atan|------------------------------ + ------------------------------|     |
   |           |         ___       ___       ___          ___       ___       ___|         |       ___       ___       ___          ___       ___       ___|     |
   |           \  -2 - \/ 6  + 2*\/ 2  + 2*\/ 3    -2 - \/ 6  + 2*\/ 2  + 2*\/ 3 /         \-2 - \/ 6  + 2*\/ 2  + 2*\/ 3    -2 - \/ 6  + 2*\/ 2  + 2*\/ 3 /     |
And|x <= -------------------------------------------------------------------------, ------------------------------------------------------------------------ <= x|
   \                                         3                                                                         3                                         /
$$x \leq \frac{2 \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{2} \sqrt{3 - 2 \sqrt{2}}}{- \sqrt{6} - 2 + 2 \sqrt{2} + 2 \sqrt{3}} - \frac{2 \left(1 - \sqrt{2}\right)}{- \sqrt{6} - 2 + 2 \sqrt{2} + 2 \sqrt{3}} \right)}}{3} \wedge - \frac{2 \operatorname{atan}{\left(\frac{2 \left(1 - \sqrt{2}\right)}{- \sqrt{6} - 2 + 2 \sqrt{2} + 2 \sqrt{3}} + \frac{\sqrt{2} \sqrt{3 - 2 \sqrt{2}}}{- \sqrt{6} - 2 + 2 \sqrt{2} + 2 \sqrt{3}} \right)}}{3} \leq x$$
(x <= 2*atan(-2*(1 - sqrt(2))/(-2 - sqrt(6) + 2*sqrt(2) + 2*sqrt(3)) + sqrt(2)*sqrt(3 - 2*sqrt(2))/(-2 - sqrt(6) + 2*sqrt(2) + 2*sqrt(3)))/3)∧(-2*atan(2*(1 - sqrt(2))/(-2 - sqrt(6) + 2*sqrt(2) + 2*sqrt(3)) + sqrt(2)*sqrt(3 - 2*sqrt(2))/(-2 - sqrt(6) + 2*sqrt(2) + 2*sqrt(3)))/3 <= x)