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tg^2(x)-tg(x)-2>0

tg^2(x)-tg(x)-2>0 desigualdades

En la desigualdad la incógnita

Solución

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

(-1)^2 - 4 * (1) * (-2) = 9

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

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

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

significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x < - \frac{\pi}{4}$$
 _____           _____          
      \         /
-------ο-------ο-------
       x1      x2

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