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cos^2(x)>3/4

cos^2(x)>3/4 desigualdades

En la desigualdad la incógnita

Solución

Ha introducido [src]
   2         
cos (x) > 3/4
$$\cos^{2}{\left(x \right)} > \frac{3}{4}$$
cos(x)^2 > 3/4
Solución detallada
Se da la desigualdad:
$$\cos^{2}{\left(x \right)} > \frac{3}{4}$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$\cos^{2}{\left(x \right)} = \frac{3}{4}$$
Resolvemos:
Tenemos la ecuación
$$\cos^{2}{\left(x \right)} = \frac{3}{4}$$
cambiamos
$$\cos^{2}{\left(x \right)} - \frac{3}{4} = 0$$
$$\cos^{2}{\left(x \right)} - \frac{3}{4} = 0$$
Sustituimos
$$w = \cos{\left(x \right)}$$
Es la ecuación de la forma
a*w^2 + b*w + c = 0

La ecuación cuadrática puede ser resuelta
con la ayuda del discriminante.
Las raíces de la ecuación cuadrática:
$$w_{1} = \frac{\sqrt{D} - b}{2 a}$$
$$w_{2} = \frac{- \sqrt{D} - b}{2 a}$$
donde D = b^2 - 4*a*c es el discriminante.
Como
$$a = 1$$
$$b = 0$$
$$c = - \frac{3}{4}$$
, entonces
D = b^2 - 4 * a * c = 

(0)^2 - 4 * (1) * (-3/4) = 3

Como D > 0 la ecuación tiene dos raíces.
w1 = (-b + sqrt(D)) / (2*a)

w2 = (-b - sqrt(D)) / (2*a)

o
$$w_{1} = \frac{\sqrt{3}}{2}$$
$$w_{2} = - \frac{\sqrt{3}}{2}$$
hacemos cambio inverso
$$\cos{\left(x \right)} = w$$
Tenemos la ecuación
$$\cos{\left(x \right)} = w$$
es la ecuación trigonométrica más simple
Esta ecuación se reorganiza en
$$x = \pi n + \operatorname{acos}{\left(w \right)}$$
$$x = \pi n + \operatorname{acos}{\left(w \right)} - \pi$$
O
$$x = \pi n + \operatorname{acos}{\left(w \right)}$$
$$x = \pi n + \operatorname{acos}{\left(w \right)} - \pi$$
, donde n es cualquier número entero
sustituimos w:
$$x_{1} = \pi n + \operatorname{acos}{\left(w_{1} \right)}$$
$$x_{1} = \pi n + \operatorname{acos}{\left(\frac{\sqrt{3}}{2} \right)}$$
$$x_{1} = \pi n + \frac{\pi}{6}$$
$$x_{2} = \pi n + \operatorname{acos}{\left(w_{2} \right)}$$
$$x_{2} = \pi n + \operatorname{acos}{\left(- \frac{\sqrt{3}}{2} \right)}$$
$$x_{2} = \pi n + \frac{5 \pi}{6}$$
$$x_{3} = \pi n + \operatorname{acos}{\left(w_{1} \right)} - \pi$$
$$x_{3} = \pi n - \pi + \operatorname{acos}{\left(\frac{\sqrt{3}}{2} \right)}$$
$$x_{3} = \pi n - \frac{5 \pi}{6}$$
$$x_{4} = \pi n + \operatorname{acos}{\left(w_{2} \right)} - \pi$$
$$x_{4} = \pi n - \pi + \operatorname{acos}{\left(- \frac{\sqrt{3}}{2} \right)}$$
$$x_{4} = \pi n - \frac{\pi}{6}$$
$$x_{1} = \frac{\pi}{6}$$
$$x_{2} = \frac{5 \pi}{6}$$
$$x_{3} = \frac{7 \pi}{6}$$
$$x_{4} = \frac{11 \pi}{6}$$
$$x_{1} = \frac{\pi}{6}$$
$$x_{2} = \frac{5 \pi}{6}$$
$$x_{3} = \frac{7 \pi}{6}$$
$$x_{4} = \frac{11 \pi}{6}$$
Las raíces dadas
$$x_{1} = \frac{\pi}{6}$$
$$x_{2} = \frac{5 \pi}{6}$$
$$x_{3} = \frac{7 \pi}{6}$$
$$x_{4} = \frac{11 \pi}{6}$$
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
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$- \frac{1}{10} + \frac{\pi}{6}$$
=
$$- \frac{1}{10} + \frac{\pi}{6}$$
lo sustituimos en la expresión
$$\cos^{2}{\left(x \right)} > \frac{3}{4}$$
$$\cos^{2}{\left(- \frac{1}{10} + \frac{\pi}{6} \right)} > \frac{3}{4}$$
   2/1    pi\      
sin |-- + --| > 3/4
    \10   3 /      

significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x < \frac{\pi}{6}$$
 _____           _____           _____          
      \         /     \         /
-------ο-------ο-------ο-------ο-------
       x1      x2      x3      x4

Recibiremos otras soluciones de la desigualdad pasando al polo siguiente etc.
etc.
Respuesta:
$$x < \frac{\pi}{6}$$
$$x > \frac{5 \pi}{6} \wedge x < \frac{7 \pi}{6}$$
$$x > \frac{11 \pi}{6}$$
Solución de la desigualdad en el gráfico
Respuesta rápida [src]
  /   /            pi\     /           11*pi    \     /5*pi          7*pi\\
Or|And|0 <= x, x < --|, And|x <= 2*pi, ----- < x|, And|---- < x, x < ----||
  \   \            6 /     \             6      /     \ 6             6  //
$$\left(0 \leq x \wedge x < \frac{\pi}{6}\right) \vee \left(x \leq 2 \pi \wedge \frac{11 \pi}{6} < x\right) \vee \left(\frac{5 \pi}{6} < x \wedge x < \frac{7 \pi}{6}\right)$$
((0 <= x)∧(x < pi/6))∨((x <= 2*pi)∧(11*pi/6 < x))∨((5*pi/6 < x)∧(x < 7*pi/6))
Respuesta rápida 2 [src]
    pi     5*pi  7*pi     11*pi       
[0, --) U (----, ----) U (-----, 2*pi]
    6       6     6         6         
$$x\ in\ \left[0, \frac{\pi}{6}\right) \cup \left(\frac{5 \pi}{6}, \frac{7 \pi}{6}\right) \cup \left(\frac{11 \pi}{6}, 2 \pi\right]$$
x in Union(Interval.Ropen(0, pi/6), Interval.open(5*pi/6, 7*pi/6), Interval.Lopen(11*pi/6, 2*pi))
Gráfico
cos^2(x)>3/4 desigualdades