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