Sr Examen

tg(3x)<3 desigualdades

En la desigualdad la incógnita

Solución

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

significa que la solución de la desigualdad será con:
$$x < \frac{\pi n}{3} + \frac{\operatorname{atan}{\left(3 \right)}}{3}$$
 _____          
      \    
-------ο-------
       x1
Solución de la desigualdad en el gráfico
Respuesta rápida [src]
  /   /               /      /   /  atan(3/4)   pi\\                                                             \\                      \
  |   |               |      |sin|- --------- + --||      /    _________________________________________________\||                      |
  |   |               |      |   \      6       6 /|      |   /    2/  atan(3/4)   pi\      2/  atan(3/4)   pi\ |||     /     pi  pi    \|
Or|And|0 <= x, x < -I*|I*atan|---------------------| + log|  /  cos |- --------- + --| + sin |- --------- + --| |||, And|x <= --, -- < x||
  |   |               |      |   /  atan(3/4)   pi\|      \\/       \      6       6 /       \      6       6 / /||     \     3   6     /|
  |   |               |      |cos|- --------- + --||                                                             ||                      |
  \   \               \      \   \      6       6 //                                                             //                      /
$$\left(0 \leq x \wedge x < - i \left(\log{\left(\sqrt{\sin^{2}{\left(- \frac{\operatorname{atan}{\left(\frac{3}{4} \right)}}{6} + \frac{\pi}{6} \right)} + \cos^{2}{\left(- \frac{\operatorname{atan}{\left(\frac{3}{4} \right)}}{6} + \frac{\pi}{6} \right)}} \right)} + i \operatorname{atan}{\left(\frac{\sin{\left(- \frac{\operatorname{atan}{\left(\frac{3}{4} \right)}}{6} + \frac{\pi}{6} \right)}}{\cos{\left(- \frac{\operatorname{atan}{\left(\frac{3}{4} \right)}}{6} + \frac{\pi}{6} \right)}} \right)}\right)\right) \vee \left(x \leq \frac{\pi}{3} \wedge \frac{\pi}{6} < x\right)$$
((x <= pi/3)∧(pi/6 < x))∨((0 <= x)∧(x < -i*(i*atan(sin(-atan(3/4)/6 + pi/6)/cos(-atan(3/4)/6 + pi/6)) + log(sqrt(cos(-atan(3/4)/6 + pi/6)^2 + sin(-atan(3/4)/6 + pi/6)^2)))))