Se da la desigualdad: 3sin(x)+cos(2x)≥−1 Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente: 3sin(x)+cos(2x)=−1 Resolvemos: Tenemos la ecuación 3sin(x)+cos(2x)=−1 cambiamos 3sin(x)+cos(2x)+1=0 −2sin2(x)+3sin(x)+2=0 Sustituimos w=sin(x) Es la ecuación de la forma
a*w^2 + b*w + c = 0
La ecuación cuadrática puede ser resuelta con la ayuda del discriminante. Las raíces de la ecuación cuadrática: w1=2aD−b w2=2a−D−b donde D = b^2 - 4*a*c es el discriminante. Como a=−2 b=3 c=2 , entonces
D = b^2 - 4 * a * c =
(3)^2 - 4 * (-2) * (2) = 25
Como D > 0 la ecuación tiene dos raíces.
w1 = (-b + sqrt(D)) / (2*a)
w2 = (-b - sqrt(D)) / (2*a)
o w1=−21 w2=2 hacemos cambio inverso sin(x)=w Tenemos la ecuación sin(x)=w es la ecuación trigonométrica más simple Esta ecuación se reorganiza en x=2πn+asin(w) x=2πn−asin(w)+π O x=2πn+asin(w) x=2πn−asin(w)+π , donde n es cualquier número entero sustituimos w: x1=2πn+asin(w1) x1=2πn+asin(−21) x1=2πn−6π x2=2πn+asin(w2) x2=2πn+asin(2) x2=2πn+asin(2) x3=2πn−asin(w1)+π x3=2πn−asin(−21)+π x3=2πn+67π x4=2πn−asin(w2)+π x4=2πn+π−asin(2) x4=2πn+π−asin(2) x1=−65π x2=−6π x3=2π−ilog(2−3) x4=2π−ilog(3+2) Descartamos las soluciones complejas: x1=−65π x2=−6π Las raíces dadas x1=−65π x2=−6π son puntos de cambio del signo de desigualdad en las soluciones. Primero definámonos con el signo hasta el punto extremo izquierdo: x0≤x1 Consideremos, por ejemplo, el punto x0=x1−101 = −65π−101 = −65π−101 lo sustituimos en la expresión 3sin(x)+cos(2x)≥−1 3sin(−65π−101)+cos(2(−65π−101))≥−1