Sr Examen

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cos(x/2)>(1/2) desigualdades

En la desigualdad la incógnita

Solución

Ha introducido [src]
   /x\      
cos|-| > 1/2
   \2/      
$$\cos{\left(\frac{x}{2} \right)} > \frac{1}{2}$$
cos(x/2) > 1/2
Solución detallada
Se da la desigualdad:
$$\cos{\left(\frac{x}{2} \right)} > \frac{1}{2}$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$\cos{\left(\frac{x}{2} \right)} = \frac{1}{2}$$
Resolvemos:
Tenemos la ecuación
$$\cos{\left(\frac{x}{2} \right)} = \frac{1}{2}$$
es la ecuación trigonométrica más simple
Esta ecuación se reorganiza en
$$\frac{x}{2} = \pi n + \operatorname{acos}{\left(\frac{1}{2} \right)}$$
$$\frac{x}{2} = \pi n - \pi + \operatorname{acos}{\left(\frac{1}{2} \right)}$$
O
$$\frac{x}{2} = \pi n + \frac{\pi}{3}$$
$$\frac{x}{2} = \pi n - \frac{2 \pi}{3}$$
, donde n es cualquier número entero
Dividamos ambos miembros de la ecuación obtenida en
$$\frac{1}{2}$$
$$x_{1} = 2 \pi n + \frac{2 \pi}{3}$$
$$x_{2} = 2 \pi n - \frac{4 \pi}{3}$$
$$x_{1} = 2 \pi n + \frac{2 \pi}{3}$$
$$x_{2} = 2 \pi n - \frac{4 \pi}{3}$$
Las raíces dadas
$$x_{1} = 2 \pi n + \frac{2 \pi}{3}$$
$$x_{2} = 2 \pi n - \frac{4 \pi}{3}$$
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
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$\left(2 \pi n + \frac{2 \pi}{3}\right) + - \frac{1}{10}$$
=
$$2 \pi n - \frac{1}{10} + \frac{2 \pi}{3}$$
lo sustituimos en la expresión
$$\cos{\left(\frac{x}{2} \right)} > \frac{1}{2}$$
$$\cos{\left(\frac{2 \pi n - \frac{1}{10} + \frac{2 \pi}{3}}{2} \right)} > \frac{1}{2}$$
   /  1    pi       \      
cos|- -- + -- + pi*n| > 1/2
   \  20   3        /      

Entonces
$$x < 2 \pi n + \frac{2 \pi}{3}$$
no se cumple
significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x > 2 \pi n + \frac{2 \pi}{3} \wedge x < 2 \pi n - \frac{4 \pi}{3}$$
         _____  
        /     \  
-------ο-------ο-------
       x1      x2
Solución de la desigualdad en el gráfico
Respuesta rápida 2 [src]
    2*pi     10*pi       
[0, ----) U (-----, 4*pi]
     3         3         
$$x\ in\ \left[0, \frac{2 \pi}{3}\right) \cup \left(\frac{10 \pi}{3}, 4 \pi\right]$$
x in Union(Interval.Ropen(0, 2*pi/3), Interval.Lopen(10*pi/3, 4*pi))
Respuesta rápida [src]
  /   /            2*pi\     /           10*pi    \\
Or|And|0 <= x, x < ----|, And|x <= 4*pi, ----- < x||
  \   \             3  /     \             3      //
$$\left(0 \leq x \wedge x < \frac{2 \pi}{3}\right) \vee \left(x \leq 4 \pi \wedge \frac{10 \pi}{3} < x\right)$$
((0 <= x)∧(x < 2*pi/3))∨((x <= 4*pi)∧(10*pi/3 < x))