Se da la desigualdad: (2sin2(x)+sin(x))−1>0 Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente: (2sin2(x)+sin(x))−1=0 Resolvemos: Tenemos la ecuación (2sin2(x)+sin(x))−1=0 cambiamos sin(x)−cos(2x)=0 (2sin2(x)+sin(x))−1=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=1 c=−1 , entonces
D = b^2 - 4 * a * c =
(1)^2 - 4 * (2) * (-1) = 9
Como D > 0 la ecuación tiene dos raíces.
w1 = (-b + sqrt(D)) / (2*a)
w2 = (-b - sqrt(D)) / (2*a)
o w1=21 w2=−1 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(−1) x2=2πn−2π x3=2πn−asin(w1)+π x3=2πn−asin(21)+π x3=2πn+65π x4=2πn−asin(w2)+π x4=2πn−asin(−1)+π x4=2πn+23π x1=−2π x2=6π x3=65π x4=23π x1=−2π x2=6π x3=65π x4=23π Las raíces dadas x1=−2π x2=6π x3=65π x4=23π 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 = −2π−101 = −2π−101 lo sustituimos en la expresión (2sin2(x)+sin(x))−1>0 −1+(sin(−2π−101)+2sin2(−2π−101))>0
2
-1 - cos(1/10) + 2*cos (1/10) > 0
Entonces x<−2π no se cumple significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con: x>−2π∧x<6π