Sr Examen

2cosx+1<0 desigualdades

En la desigualdad la incógnita

Solución

Ha introducido [src]
2*cos(x) + 1 < 0
2cos(x)+1<02 \cos{\left(x \right)} + 1 < 0
2*cos(x) + 1 < 0
Solución detallada
Se da la desigualdad:
2cos(x)+1<02 \cos{\left(x \right)} + 1 < 0
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
2cos(x)+1=02 \cos{\left(x \right)} + 1 = 0
Resolvemos:
Tenemos la ecuación
2cos(x)+1=02 \cos{\left(x \right)} + 1 = 0
es la ecuación trigonométrica más simple
Transportemos 1 al miembro derecho de la ecuación

cambiando el signo de 1

Obtenemos:
2cos(x)=12 \cos{\left(x \right)} = -1
Dividamos ambos miembros de la ecuación en 2

La ecuación se convierte en
cos(x)=12\cos{\left(x \right)} = - \frac{1}{2}
Esta ecuación se reorganiza en
x=πn+acos(12)x = \pi n + \operatorname{acos}{\left(- \frac{1}{2} \right)}
x=πnπ+acos(12)x = \pi n - \pi + \operatorname{acos}{\left(- \frac{1}{2} \right)}
O
x=πn+2π3x = \pi n + \frac{2 \pi}{3}
x=πnπ3x = \pi n - \frac{\pi}{3}
, donde n es cualquier número entero
x1=πn+2π3x_{1} = \pi n + \frac{2 \pi}{3}
x2=πnπ3x_{2} = \pi n - \frac{\pi}{3}
x1=πn+2π3x_{1} = \pi n + \frac{2 \pi}{3}
x2=πnπ3x_{2} = \pi n - \frac{\pi}{3}
Las raíces dadas
x1=πn+2π3x_{1} = \pi n + \frac{2 \pi}{3}
x2=πnπ3x_{2} = \pi n - \frac{\pi}{3}
son puntos de cambio del signo de desigualdad en las soluciones.
Primero definámonos con el signo hasta el punto extremo izquierdo:
x0<x1x_{0} < x_{1}
Consideremos, por ejemplo, el punto
x0=x1110x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}
=
(πn+2π3)+110\left(\pi n + \frac{2 \pi}{3}\right) + - \frac{1}{10}
=
πn110+2π3\pi n - \frac{1}{10} + \frac{2 \pi}{3}
lo sustituimos en la expresión
2cos(x)+1<02 \cos{\left(x \right)} + 1 < 0
2cos(πn110+2π3)+1<02 \cos{\left(\pi n - \frac{1}{10} + \frac{2 \pi}{3} \right)} + 1 < 0
         /  1    pi       \    
1 - 2*sin|- -- + -- + pi*n| < 0
         \  10   6        /    

pero
         /  1    pi       \    
1 - 2*sin|- -- + -- + pi*n| > 0
         \  10   6        /    

Entonces
x<πn+2π3x < \pi n + \frac{2 \pi}{3}
no se cumple
significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
x>πn+2π3x<πnπ3x > \pi n + \frac{2 \pi}{3} \wedge x < \pi n - \frac{\pi}{3}
         _____  
        /     \  
-------ο-------ο-------
       x1      x2
Solución de la desigualdad en el gráfico
0-80-60-40-20204060805-5
Respuesta rápida 2 [src]
 2*pi  4*pi 
(----, ----)
  3     3   
x in (2π3,4π3)x\ in\ \left(\frac{2 \pi}{3}, \frac{4 \pi}{3}\right)
x in Interval.open(2*pi/3, 4*pi/3)
Respuesta rápida [src]
   /2*pi          4*pi\
And|---- < x, x < ----|
   \ 3             3  /
2π3<xx<4π3\frac{2 \pi}{3} < x \wedge x < \frac{4 \pi}{3}
(2*pi/3 < x)∧(x < 4*pi/3)
Gráfico
2cosx+1<0 desigualdades