Sr Examen

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cos(2*x)+5*cos(-x)+3>=0 desigualdades

En la desigualdad la incógnita

Solución

Ha introducido [src]
cos(2*x) + 5*cos(-x) + 3 >= 0
$$\left(5 \cos{\left(- x \right)} + \cos{\left(2 x \right)}\right) + 3 \geq 0$$
5*cos(-x) + cos(2*x) + 3 >= 0
Solución detallada
Se da la desigualdad:
$$\left(5 \cos{\left(- x \right)} + \cos{\left(2 x \right)}\right) + 3 \geq 0$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$\left(5 \cos{\left(- x \right)} + \cos{\left(2 x \right)}\right) + 3 = 0$$
Resolvemos:
$$x_{1} = - \frac{2 \pi}{3}$$
$$x_{2} = \frac{2 \pi}{3}$$
$$x_{3} = \pi - i \log{\left(2 - \sqrt{3} \right)}$$
$$x_{4} = \pi - i \log{\left(\sqrt{3} + 2 \right)}$$
Descartamos las soluciones complejas:
$$x_{1} = - \frac{2 \pi}{3}$$
$$x_{2} = \frac{2 \pi}{3}$$
Las raíces dadas
$$x_{1} = - \frac{2 \pi}{3}$$
$$x_{2} = \frac{2 \pi}{3}$$
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
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$- \frac{2 \pi}{3} - \frac{1}{10}$$
=
$$- \frac{2 \pi}{3} - \frac{1}{10}$$
lo sustituimos en la expresión
$$\left(5 \cos{\left(- x \right)} + \cos{\left(2 x \right)}\right) + 3 \geq 0$$
$$\left(5 \cos{\left(- (- \frac{2 \pi}{3} - \frac{1}{10}) \right)} + \cos{\left(2 \left(- \frac{2 \pi}{3} - \frac{1}{10}\right) \right)}\right) + 3 \geq 0$$
       /1   pi\        /1    pi\     
3 - cos|- + --| - 5*sin|-- + --| >= 0
       \5   3 /        \10   6 /     

pero
       /1   pi\        /1    pi\    
3 - cos|- + --| - 5*sin|-- + --| < 0
       \5   3 /        \10   6 /    

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