Sr Examen

Otras calculadoras

3*sin(3*x)-2<0 desigualdades

En la desigualdad la incógnita

Solución

Ha introducido [src]
3*sin(3*x) - 2 < 0
$$3 \sin{\left(3 x \right)} - 2 < 0$$
3*sin(3*x) - 2 < 0
Solución detallada
Se da la desigualdad:
$$3 \sin{\left(3 x \right)} - 2 < 0$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$3 \sin{\left(3 x \right)} - 2 = 0$$
Resolvemos:
Tenemos la ecuación
$$3 \sin{\left(3 x \right)} - 2 = 0$$
es la ecuación trigonométrica más simple
Transportemos -2 al miembro derecho de la ecuación

cambiando el signo de -2

Obtenemos:
$$3 \sin{\left(3 x \right)} = 2$$
Dividamos ambos miembros de la ecuación en 3

La ecuación se convierte en
$$\sin{\left(3 x \right)} = \frac{2}{3}$$
Esta ecuación se reorganiza en
$$3 x = 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(\frac{2}{3} \right)}$$
$$3 x = 2 \pi n - \operatorname{asin}{\left(\frac{2}{3} \right)} + \pi$$
O
$$3 x = 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(\frac{2}{3} \right)}$$
$$3 x = 2 \pi n - \operatorname{asin}{\left(\frac{2}{3} \right)} + \pi$$
, donde n es cualquier número entero
Dividamos ambos miembros de la ecuación obtenida en
$$3$$
$$x_{1} = \frac{2 \pi n}{3} + \frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{2}{3} \right)}}{3}$$
$$x_{2} = \frac{2 \pi n}{3} - \frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{2}{3} \right)}}{3} + \frac{\pi}{3}$$
$$x_{1} = \frac{2 \pi n}{3} + \frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{2}{3} \right)}}{3}$$
$$x_{2} = \frac{2 \pi n}{3} - \frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{2}{3} \right)}}{3} + \frac{\pi}{3}$$
Las raíces dadas
$$x_{1} = \frac{2 \pi n}{3} + \frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{2}{3} \right)}}{3}$$
$$x_{2} = \frac{2 \pi n}{3} - \frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{2}{3} \right)}}{3} + \frac{\pi}{3}$$
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
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$\left(\frac{2 \pi n}{3} + \frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{2}{3} \right)}}{3}\right) + - \frac{1}{10}$$
=
$$\frac{2 \pi n}{3} - \frac{1}{10} + \frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{2}{3} \right)}}{3}$$
lo sustituimos en la expresión
$$3 \sin{\left(3 x \right)} - 2 < 0$$
$$3 \sin{\left(3 \left(\frac{2 \pi n}{3} - \frac{1}{10} + \frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{2}{3} \right)}}{3}\right) \right)} - 2 < 0$$
-2 + 3*sin(-3/10 + 2*pi*n + asin(2/3)) < 0

significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x < \frac{2 \pi n}{3} + \frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{2}{3} \right)}}{3}$$
 _____           _____          
      \         /
-------ο-------ο-------
       x1      x2

Recibiremos otras soluciones de la desigualdad pasando al polo siguiente etc.
etc.
Respuesta:
$$x < \frac{2 \pi n}{3} + \frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{2}{3} \right)}}{3}$$
$$x > \frac{2 \pi n}{3} - \frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{2}{3} \right)}}{3} + \frac{\pi}{3}$$
Solución de la desigualdad en el gráfico
Respuesta rápida [src]
  /   /                  /      ___\\     /                 /      ___\    \\
  |   |                  |3   \/ 5 ||     |                 |3   \/ 5 |    ||
  |   |            2*atan|- - -----||     |           2*atan|- + -----|    ||
  |   |                  \2     2  /|     |     2*pi        \2     2  /    ||
Or|And|0 <= x, x < -----------------|, And|x <= ----, ----------------- < x||
  \   \                    3        /     \      3            3            //
$$\left(0 \leq x \wedge x < \frac{2 \operatorname{atan}{\left(\frac{3}{2} - \frac{\sqrt{5}}{2} \right)}}{3}\right) \vee \left(x \leq \frac{2 \pi}{3} \wedge \frac{2 \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{5}}{2} + \frac{3}{2} \right)}}{3} < x\right)$$
((0 <= x)∧(x < 2*atan(3/2 - sqrt(5)/2)/3))∨((x <= 2*pi/3)∧(2*atan(3/2 + sqrt(5)/2)/3 < x))
Respuesta rápida 2 [src]
          /      ___\           /      ___\       
          |3   \/ 5 |           |3   \/ 5 |       
    2*atan|- - -----|     2*atan|- + -----|       
          \2     2  /           \2     2  /  2*pi 
[0, -----------------) U (-----------------, ----]
            3                     3           3   
$$x\ in\ \left[0, \frac{2 \operatorname{atan}{\left(\frac{3}{2} - \frac{\sqrt{5}}{2} \right)}}{3}\right) \cup \left(\frac{2 \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{5}}{2} + \frac{3}{2} \right)}}{3}, \frac{2 \pi}{3}\right]$$
x in Union(Interval.Ropen(0, 2*atan(3/2 - sqrt(5)/2)/3), Interval.Lopen(2*atan(sqrt(5)/2 + 3/2)/3, 2*pi/3))