Sr Examen

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sin(2*x)>=(sqrt(2)/2) desigualdades

En la desigualdad la incógnita

Solución

Ha introducido [src]
              ___
            \/ 2 
sin(2*x) >= -----
              2  
$$\sin{\left(2 x \right)} \geq \frac{\sqrt{2}}{2}$$
sin(2*x) >= sqrt(2)/2
Solución detallada
Se da la desigualdad:
$$\sin{\left(2 x \right)} \geq \frac{\sqrt{2}}{2}$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$\sin{\left(2 x \right)} = \frac{\sqrt{2}}{2}$$
Resolvemos:
Tenemos la ecuación
$$\sin{\left(2 x \right)} = \frac{\sqrt{2}}{2}$$
es la ecuación trigonométrica más simple
Esta ecuación se reorganiza en
$$2 x = 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(\frac{\sqrt{2}}{2} \right)}$$
$$2 x = 2 \pi n - \operatorname{asin}{\left(\frac{\sqrt{2}}{2} \right)} + \pi$$
O
$$2 x = 2 \pi n + \frac{\pi}{4}$$
$$2 x = 2 \pi n + \frac{3 \pi}{4}$$
, donde n es cualquier número entero
Dividamos ambos miembros de la ecuación obtenida en
$$2$$
$$x_{1} = \pi n + \frac{\pi}{8}$$
$$x_{2} = \pi n + \frac{3 \pi}{8}$$
$$x_{1} = \pi n + \frac{\pi}{8}$$
$$x_{2} = \pi n + \frac{3 \pi}{8}$$
Las raíces dadas
$$x_{1} = \pi n + \frac{\pi}{8}$$
$$x_{2} = \pi n + \frac{3 \pi}{8}$$
son puntos de cambio del signo de desigualdad en las soluciones.
Primero definámonos con el signo hasta el punto extremo izquierdo:
$$x_{0} \leq x_{1}$$
Consideremos, por ejemplo, el punto
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$\left(\pi n + \frac{\pi}{8}\right) + - \frac{1}{10}$$
=
$$\pi n - \frac{1}{10} + \frac{\pi}{8}$$
lo sustituimos en la expresión
$$\sin{\left(2 x \right)} \geq \frac{\sqrt{2}}{2}$$
$$\sin{\left(2 \left(\pi n - \frac{1}{10} + \frac{\pi}{8}\right) \right)} \geq \frac{\sqrt{2}}{2}$$
                            ___
   /  1   pi         \    \/ 2 
sin|- - + -- + 2*pi*n| >= -----
   \  5   4          /      2  
                          

pero
                           ___
   /  1   pi         \   \/ 2 
sin|- - + -- + 2*pi*n| < -----
   \  5   4          /     2  
                         

Entonces
$$x \leq \pi n + \frac{\pi}{8}$$
no se cumple
significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x \geq \pi n + \frac{\pi}{8} \wedge x \leq \pi n + \frac{3 \pi}{8}$$
         _____  
        /     \  
-------•-------•-------
       x1      x2
Solución de la desigualdad en el gráfico
Respuesta rápida [src]
   /         /   ___________\      /   ___________\     \
   |         |  /       ___ |      |  /       ___ |     |
   |         |\/  2 + \/ 2  |      |\/  2 - \/ 2  |     |
And|x <= atan|--------------|, atan|--------------| <= x|
   |         |   ___________|      |   ___________|     |
   |         |  /       ___ |      |  /       ___ |     |
   \         \\/  2 - \/ 2  /      \\/  2 + \/ 2  /     /
$$x \leq \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{\sqrt{2} + 2}}{\sqrt{2 - \sqrt{2}}} \right)} \wedge \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{2 - \sqrt{2}}}{\sqrt{\sqrt{2} + 2}} \right)} \leq x$$
(x <= atan(sqrt(2 + sqrt(2))/sqrt(2 - sqrt(2))))∧(atan(sqrt(2 - sqrt(2))/sqrt(2 + sqrt(2))) <= x)
Respuesta rápida 2 [src]
     /   ___________\      /   ___________\ 
     |  /       ___ |      |  /       ___ | 
     |\/  2 - \/ 2  |      |\/  2 + \/ 2  | 
[atan|--------------|, atan|--------------|]
     |   ___________|      |   ___________| 
     |  /       ___ |      |  /       ___ | 
     \\/  2 + \/ 2  /      \\/  2 - \/ 2  / 
$$x\ in\ \left[\operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{2 - \sqrt{2}}}{\sqrt{\sqrt{2} + 2}} \right)}, \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{\sqrt{2} + 2}}{\sqrt{2 - \sqrt{2}}} \right)}\right]$$
x in Interval(atan(sqrt(2 - sqrt(2))/sqrt(sqrt(2) + 2)), atan(sqrt(sqrt(2) + 2)/sqrt(2 - sqrt(2))))