Se da la desigualdad:
$$\sin{\left(\frac{x}{4} - 3 \right)} < \frac{1}{2}$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$\sin{\left(\frac{x}{4} - 3 \right)} = \frac{1}{2}$$
Resolvemos:
Tenemos la ecuación
$$\sin{\left(\frac{x}{4} - 3 \right)} = \frac{1}{2}$$
es la ecuación trigonométrica más simple
Esta ecuación se reorganiza en
$$\frac{x}{4} - 3 = 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{2} \right)}$$
$$\frac{x}{4} - 3 = 2 \pi n - \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{2} \right)} + \pi$$
O
$$\frac{x}{4} - 3 = 2 \pi n + \frac{\pi}{6}$$
$$\frac{x}{4} - 3 = 2 \pi n + \frac{5 \pi}{6}$$
, donde n es cualquier número entero
Transportemos
$$-3$$
al miembro derecho de la ecuación
con el signo opuesto, en total:
$$\frac{x}{4} = 2 \pi n + \frac{\pi}{6} + 3$$
$$\frac{x}{4} = 2 \pi n + \frac{5 \pi}{6} + 3$$
Dividamos ambos miembros de la ecuación obtenida en
$$\frac{1}{4}$$
$$x_{1} = 8 \pi n + \frac{2 \pi}{3} + 12$$
$$x_{2} = 8 \pi n + \frac{10 \pi}{3} + 12$$
$$x_{1} = 8 \pi n + \frac{2 \pi}{3} + 12$$
$$x_{2} = 8 \pi n + \frac{10 \pi}{3} + 12$$
Las raíces dadas
$$x_{1} = 8 \pi n + \frac{2 \pi}{3} + 12$$
$$x_{2} = 8 \pi n + \frac{10 \pi}{3} + 12$$
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
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$\left(8 \pi n + \frac{2 \pi}{3} + 12\right) + - \frac{1}{10}$$
=
$$8 \pi n + \frac{2 \pi}{3} + \frac{119}{10}$$
lo sustituimos en la expresión
$$\sin{\left(\frac{x}{4} - 3 \right)} < \frac{1}{2}$$
$$\sin{\left(\frac{8 \pi n + \frac{2 \pi}{3} + \frac{119}{10}}{4} - 3 \right)} < \frac{1}{2}$$
/ 1 pi \
sin|- -- + -- + 2*pi*n| < 1/2
\ 40 6 /
significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x < 8 \pi n + \frac{2 \pi}{3} + 12$$
_____ _____
\ /
-------ο-------ο-------
x1 x2
Recibiremos otras soluciones de la desigualdad pasando al polo siguiente etc.
etc.
Respuesta:
$$x < 8 \pi n + \frac{2 \pi}{3} + 12$$
$$x > 8 \pi n + \frac{10 \pi}{3} + 12$$