Sr Examen

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2*sin((x-pi)*1/4)<-1 desigualdades

En la desigualdad la incógnita

Solución

Ha introducido [src]
     /x - pi\     
2*sin|------| < -1
     \  4   /     
$$2 \sin{\left(\frac{x - \pi}{4} \right)} < -1$$
2*sin((x - pi)/4) < -1
Solución detallada
Se da la desigualdad:
$$2 \sin{\left(\frac{x - \pi}{4} \right)} < -1$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$2 \sin{\left(\frac{x - \pi}{4} \right)} = -1$$
Resolvemos:
Tenemos la ecuación
$$2 \sin{\left(\frac{x - \pi}{4} \right)} = -1$$
es la ecuación trigonométrica más simple
Dividamos ambos miembros de la ecuación en -2

La ecuación se convierte en
$$\cos{\left(\frac{x}{4} + \frac{\pi}{4} \right)} = \frac{1}{2}$$
Esta ecuación se reorganiza en
$$\frac{x}{4} + \frac{\pi}{4} = \pi n + \operatorname{acos}{\left(\frac{1}{2} \right)}$$
$$\frac{x}{4} + \frac{\pi}{4} = \pi n - \pi + \operatorname{acos}{\left(\frac{1}{2} \right)}$$
O
$$\frac{x}{4} + \frac{\pi}{4} = \pi n + \frac{\pi}{3}$$
$$\frac{x}{4} + \frac{\pi}{4} = \pi n - \frac{2 \pi}{3}$$
, donde n es cualquier número entero
Transportemos
$$\frac{\pi}{4}$$
al miembro derecho de la ecuación
con el signo opuesto, en total:
$$\frac{x}{4} = \pi n + \frac{\pi}{12}$$
$$\frac{x}{4} = \pi n - \frac{11 \pi}{12}$$
Dividamos ambos miembros de la ecuación obtenida en
$$\frac{1}{4}$$
$$x_{1} = 4 \pi n + \frac{\pi}{3}$$
$$x_{2} = 4 \pi n - \frac{11 \pi}{3}$$
$$x_{1} = 4 \pi n + \frac{\pi}{3}$$
$$x_{2} = 4 \pi n - \frac{11 \pi}{3}$$
Las raíces dadas
$$x_{1} = 4 \pi n + \frac{\pi}{3}$$
$$x_{2} = 4 \pi n - \frac{11 \pi}{3}$$
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
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$\left(4 \pi n + \frac{\pi}{3}\right) + - \frac{1}{10}$$
=
$$4 \pi n - \frac{1}{10} + \frac{\pi}{3}$$
lo sustituimos en la expresión
$$2 \sin{\left(\frac{x - \pi}{4} \right)} < -1$$
$$2 \sin{\left(\frac{\left(4 \pi n - \frac{1}{10} + \frac{\pi}{3}\right) - \pi}{4} \right)} < -1$$
      /1    pi       \     
-2*sin|-- + -- - pi*n| < -1
      \40   6        /     

pero
      /1    pi       \     
-2*sin|-- + -- - pi*n| > -1
      \40   6        /     

Entonces
$$x < 4 \pi n + \frac{\pi}{3}$$
no se cumple
significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x > 4 \pi n + \frac{\pi}{3} \wedge x < 4 \pi n - \frac{11 \pi}{3}$$
         _____  
        /     \  
-------ο-------ο-------
       x1      x2
Solución de la desigualdad en el gráfico
Respuesta rápida [src]
  /   /                  /                      _____________\\     /                   /                     _____________\           \\
  |   |                  |       ___     ___   /         ___ ||     |                   |      ___     ___   /         ___ |           ||
Or\And\0 <= x, x < 8*atan\-2 + \/ 2  + \/ 3 *\/  3 - 2*\/ 2  //, And\x <= 8*pi, - 8*atan\2 - \/ 2  + \/ 3 *\/  3 - 2*\/ 2  / + 8*pi < x//
$$\left(0 \leq x \wedge x < 8 \operatorname{atan}{\left(-2 + \sqrt{3} \sqrt{3 - 2 \sqrt{2}} + \sqrt{2} \right)}\right) \vee \left(x \leq 8 \pi \wedge - 8 \operatorname{atan}{\left(- \sqrt{2} + \sqrt{3} \sqrt{3 - 2 \sqrt{2}} + 2 \right)} + 8 \pi < x\right)$$
((0 <= x)∧(x < 8*atan(-2 + sqrt(2) + sqrt(3)*sqrt(3 - 2*sqrt(2)))))∨((x <= 8*pi)∧(-8*atan(2 - sqrt(2) + sqrt(3)*sqrt(3 - 2*sqrt(2))) + 8*pi < x))
Respuesta rápida 2 [src]
          /                      _____________\             /                     _____________\              
          |       ___     ___   /         ___ |             |      ___     ___   /         ___ |              
[0, 8*atan\-2 + \/ 2  + \/ 3 *\/  3 - 2*\/ 2  /) U (- 8*atan\2 - \/ 2  + \/ 3 *\/  3 - 2*\/ 2  / + 8*pi, 8*pi]
$$x\ in\ \left[0, 8 \operatorname{atan}{\left(-2 + \sqrt{3} \sqrt{3 - 2 \sqrt{2}} + \sqrt{2} \right)}\right) \cup \left(- 8 \operatorname{atan}{\left(- \sqrt{2} + \sqrt{3} \sqrt{3 - 2 \sqrt{2}} + 2 \right)} + 8 \pi, 8 \pi\right]$$
x in Union(Interval.Ropen(0, 8*atan(-2 + sqrt(3)*sqrt(3 - 2*sqrt(2)) + sqrt(2))), Interval.Lopen(-8*atan(-sqrt(2) + sqrt(3)*sqrt(3 - 2*sqrt(2)) + 2) + 8*pi, 8*pi))