Sr Examen

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cos2x<-1/2

cos2x<-1/2 desigualdades

En la desigualdad la incógnita

Solución

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

pero
    /  1   pi       \       
-sin|- - + -- + pi*n| > -1/2
    \  5   6        /       

Entonces
$$x < \frac{\pi n}{2} + \frac{\pi}{3}$$
no se cumple
significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x > \frac{\pi n}{2} + \frac{\pi}{3} \wedge x < \frac{\pi n}{2} - \frac{\pi}{6}$$
         _____  
        /     \  
-------ο-------ο-------
       x1      x2
Solución de la desigualdad en el gráfico
Respuesta rápida [src]
   /pi          2*pi\
And|-- < x, x < ----|
   \3            3  /
$$\frac{\pi}{3} < x \wedge x < \frac{2 \pi}{3}$$
(pi/3 < x)∧(x < 2*pi/3)
Respuesta rápida 2 [src]
 pi  2*pi 
(--, ----)
 3    3   
$$x\ in\ \left(\frac{\pi}{3}, \frac{2 \pi}{3}\right)$$
x in Interval.open(pi/3, 2*pi/3)
Gráfico
cos2x<-1/2 desigualdades