Sr Examen

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tan(x)
En la desigualdad la incógnita

Solución

         pi
tan(x) < --
         2 
$$\tan{\left(x \right)} < \frac{\pi}{2}$$
tan(x) < pi/2
Solución detallada
Se da la desigualdad:
$$\tan{\left(x \right)} < \frac{\pi}{2}$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$\tan{\left(x \right)} = \frac{\pi}{2}$$
Resolvemos:
Tenemos la ecuación
$$\tan{\left(x \right)} = \frac{\pi}{2}$$
es la ecuación trigonométrica más simple
Esta ecuación se reorganiza en
$$x = \pi n + \operatorname{atan}{\left(\frac{\pi}{2} \right)}$$
O
$$x = \pi n + \operatorname{atan}{\left(\frac{\pi}{2} \right)}$$
, donde n es cualquier número entero
$$x_{1} = \pi n + \operatorname{atan}{\left(\frac{\pi}{2} \right)}$$
$$x_{1} = \pi n + \operatorname{atan}{\left(\frac{\pi}{2} \right)}$$
Las raíces dadas
$$x_{1} = \pi n + \operatorname{atan}{\left(\frac{\pi}{2} \right)}$$
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
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$\left(\pi n + \operatorname{atan}{\left(\frac{\pi}{2} \right)}\right) + - \frac{1}{10}$$
=
$$\pi n - \frac{1}{10} + \operatorname{atan}{\left(\frac{\pi}{2} \right)}$$
lo sustituimos en la expresión
$$\tan{\left(x \right)} < \frac{\pi}{2}$$
$$\tan{\left(\pi n - \frac{1}{10} + \operatorname{atan}{\left(\frac{\pi}{2} \right)} \right)} < \frac{\pi}{2}$$
   /  1               /pi\\   pi
tan|- -- + pi*n + atan|--|| < --
   \  10              \2 //   2 

significa que la solución de la desigualdad será con:
$$x < \pi n + \operatorname{atan}{\left(\frac{\pi}{2} \right)}$$
 _____          
      \    
-------ο-------
       x1
Solución de la desigualdad en el gráfico
Respuesta rápida [src]
  /   /               /                                  /          _______________________________________________________________________________________________\\\                      \
  |   |               |        /   /    /  4*pi \\\      |         /                               /    /  4*pi \\                                 /    /  4*pi \\ |||                      |
  |   |               |        |   |atan|-------|||      |        /      _____________________     |atan|-------||       _____________________     |atan|-------|| |||                      |
  |   |               |        |   |    |      2|||      |       /      /          2               |    |      2||      /          2               |    |      2|| |||                      |
  |   |               |        |   |    \4 - pi /||      |      /      /  /      2\         2     2|    \4 - pi /|     /  /      2\         2     2|    \4 - pi /| |||                      |
  |   |               |        |cos|-------------||      |     /     \/   \4 - pi /  + 16*pi  *cos |-------------|   \/   \4 - pi /  + 16*pi  *sin |-------------| |||                      |
  |   |               |        |   \      2      /|      |    /                                    \      2      /                                 \      2      / |||     /         pi    \|
Or|And|0 <= x, x < -I*|- I*atan|------------------| + log|   /       --------------------------------------------- + --------------------------------------------- |||, And|x <= pi, -- < x||
  |   |               |        |   /    /  4*pi \\|      |  /                                 2                                               2                    |||     \         2     /|
  |   |               |        |   |atan|-------|||      \\/                            4 + pi                                          4 + pi                     /||                      |
  |   |               |        |   |    |      2|||                                                                                                                 ||                      |
  |   |               |        |   |    \4 - pi /||                                                                                                                 ||                      |
  |   |               |        |sin|-------------||                                                                                                                 ||                      |
  \   \               \        \   \      2      //                                                                                                                 //                      /
$$\left(0 \leq x \wedge x < - i \left(\log{\left(\sqrt{\frac{\sqrt{\left(4 - \pi^{2}\right)^{2} + 16 \pi^{2}} \sin^{2}{\left(\frac{\operatorname{atan}{\left(\frac{4 \pi}{4 - \pi^{2}} \right)}}{2} \right)}}{4 + \pi^{2}} + \frac{\sqrt{\left(4 - \pi^{2}\right)^{2} + 16 \pi^{2}} \cos^{2}{\left(\frac{\operatorname{atan}{\left(\frac{4 \pi}{4 - \pi^{2}} \right)}}{2} \right)}}{4 + \pi^{2}}} \right)} - i \operatorname{atan}{\left(\frac{\cos{\left(\frac{\operatorname{atan}{\left(\frac{4 \pi}{4 - \pi^{2}} \right)}}{2} \right)}}{\sin{\left(\frac{\operatorname{atan}{\left(\frac{4 \pi}{4 - \pi^{2}} \right)}}{2} \right)}} \right)}\right)\right) \vee \left(x \leq \pi \wedge \frac{\pi}{2} < x\right)$$
((x <= pi)∧(pi/2 < x))∨((0 <= x)∧(x < -i*(-i*atan(cos(atan(4*pi/(4 - pi^2))/2)/sin(atan(4*pi/(4 - pi^2))/2)) + log(sqrt(sqrt((4 - pi^2)^2 + 16*pi^2)*cos(atan(4*pi/(4 - pi^2))/2)^2/(4 + pi^2) + sqrt((4 - pi^2)^2 + 16*pi^2)*sin(atan(4*pi/(4 - pi^2))/2)^2/(4 + pi^2))))))