Sr Examen

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cos3x≥-1/2 desigualdades

En la desigualdad la incógnita

Solución

Ha introducido [src]
cos(3*x) >= -1/2
$$\cos{\left(3 x \right)} \geq - \frac{1}{2}$$
cos(3*x) >= -1/2
Solución detallada
Se da la desigualdad:
$$\cos{\left(3 x \right)} \geq - \frac{1}{2}$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$\cos{\left(3 x \right)} = - \frac{1}{2}$$
Resolvemos:
Tenemos la ecuación
$$\cos{\left(3 x \right)} = - \frac{1}{2}$$
es la ecuación trigonométrica más simple
Esta ecuación se reorganiza en
$$3 x = \pi n + \operatorname{acos}{\left(- \frac{1}{2} \right)}$$
$$3 x = \pi n - \pi + \operatorname{acos}{\left(- \frac{1}{2} \right)}$$
O
$$3 x = \pi n + \frac{2 \pi}{3}$$
$$3 x = \pi n - \frac{\pi}{3}$$
, donde n es cualquier número entero
Dividamos ambos miembros de la ecuación obtenida en
$$3$$
$$x_{1} = \frac{\pi n}{3} + \frac{2 \pi}{9}$$
$$x_{2} = \frac{\pi n}{3} - \frac{\pi}{9}$$
$$x_{1} = \frac{\pi n}{3} + \frac{2 \pi}{9}$$
$$x_{2} = \frac{\pi n}{3} - \frac{\pi}{9}$$
Las raíces dadas
$$x_{1} = \frac{\pi n}{3} + \frac{2 \pi}{9}$$
$$x_{2} = \frac{\pi n}{3} - \frac{\pi}{9}$$
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
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$\left(\frac{\pi n}{3} + \frac{2 \pi}{9}\right) + - \frac{1}{10}$$
=
$$\frac{\pi n}{3} - \frac{1}{10} + \frac{2 \pi}{9}$$
lo sustituimos en la expresión
$$\cos{\left(3 x \right)} \geq - \frac{1}{2}$$
$$\cos{\left(3 \left(\frac{\pi n}{3} - \frac{1}{10} + \frac{2 \pi}{9}\right) \right)} \geq - \frac{1}{2}$$
    /  3    pi       \        
-sin|- -- + -- + pi*n| >= -1/2
    \  10   6        /        

significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x \leq \frac{\pi n}{3} + \frac{2 \pi}{9}$$
 _____           _____          
      \         /
-------•-------•-------
       x1      x2

Recibiremos otras soluciones de la desigualdad pasando al polo siguiente etc.
etc.
Respuesta:
$$x \leq \frac{\pi n}{3} + \frac{2 \pi}{9}$$
$$x \geq \frac{\pi n}{3} - \frac{\pi}{9}$$
Solución de la desigualdad en el gráfico
Respuesta rápida [src]
  /   /                /      /   /2*pi\\                                     \\     /              /      /   ___    /2*pi\      /2*pi\ \                                     \     \\
  |   |                |      |sin|----||      /    _________________________\||     |              |      | \/ 3 *cos|----| + sin|----| |      /    _________________________\|     ||
  |   |                |      |   \ 9  /|      |   /    2/2*pi\      2/2*pi\ |||     |     2*pi     |      |          \ 9  /      \ 9  / |      |   /    2/2*pi\      2/2*pi\ ||     ||
Or|And|0 <= x, x <= -I*|I*atan|---------| + log|  /  cos |----| + sin |----| |||, And|x <= ----, -I*|I*atan|-----------------------------| + log|  /  cos |----| + sin |----| || <= x||
  |   |                |      |   /2*pi\|      \\/       \ 9  /       \ 9  / /||     |      3       |      |     /2*pi\     ___    /2*pi\|      \\/       \ 9  /       \ 9  / /|     ||
  |   |                |      |cos|----||                                     ||     |              |      |- cos|----| + \/ 3 *sin|----||                                     |     ||
  \   \                \      \   \ 9  //                                     //     \              \      \     \ 9  /            \ 9  //                                     /     //
$$\left(0 \leq x \wedge x \leq - i \left(\log{\left(\sqrt{\sin^{2}{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)} + \cos^{2}{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)}} \right)} + i \operatorname{atan}{\left(\frac{\sin{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)}}{\cos{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)}} \right)}\right)\right) \vee \left(x \leq \frac{2 \pi}{3} \wedge - i \left(\log{\left(\sqrt{\sin^{2}{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)} + \cos^{2}{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)}} \right)} + i \operatorname{atan}{\left(\frac{\sin{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)} + \sqrt{3} \cos{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)}}{- \cos{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)} + \sqrt{3} \sin{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)}} \right)}\right) \leq x\right)$$
((0 <= x)∧(x <= -i*(i*atan(sin(2*pi/9)/cos(2*pi/9)) + log(sqrt(cos(2*pi/9)^2 + sin(2*pi/9)^2)))))∨((x <= 2*pi/3)∧(-i*(i*atan((sqrt(3)*cos(2*pi/9) + sin(2*pi/9))/(-cos(2*pi/9) + sqrt(3)*sin(2*pi/9))) + log(sqrt(cos(2*pi/9)^2 + sin(2*pi/9)^2))) <= x))