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sin^2x-3sinx-4>0

sin^2x-3sinx-4>0 desigualdades

En la desigualdad la incógnita

Solución

Ha introducido [src]
   2                      
sin (x) - 3*sin(x) - 4 > 0
$$\left(\sin^{2}{\left(x \right)} - 3 \sin{\left(x \right)}\right) - 4 > 0$$
sin(x)^2 - 3*sin(x) - 4 > 0
Solución detallada
Se da la desigualdad:
$$\left(\sin^{2}{\left(x \right)} - 3 \sin{\left(x \right)}\right) - 4 > 0$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$\left(\sin^{2}{\left(x \right)} - 3 \sin{\left(x \right)}\right) - 4 = 0$$
Resolvemos:
Tenemos la ecuación
$$\left(\sin^{2}{\left(x \right)} - 3 \sin{\left(x \right)}\right) - 4 = 0$$
cambiamos
$$\sin^{2}{\left(x \right)} - 3 \sin{\left(x \right)} - 4 = 0$$
$$\left(\sin^{2}{\left(x \right)} - 3 \sin{\left(x \right)}\right) - 4 = 0$$
Sustituimos
$$w = \sin{\left(x \right)}$$
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
$$a = 1$$
$$b = -3$$
$$c = -4$$
, entonces
D = b^2 - 4 * a * c = 

(-3)^2 - 4 * (1) * (-4) = 25

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

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

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

Entonces
$$x < - \frac{\pi}{2}$$
no se cumple
significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x > - \frac{\pi}{2} \wedge x < \frac{3 \pi}{2}$$
         _____  
        /     \  
-------ο-------ο-------
       x1      x2
Solución de la desigualdad en el gráfico
Respuesta rápida
Esta desigualdad no tiene soluciones
Gráfico
sin^2x-3sinx-4>0 desigualdades