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sinxcosx≤-1/4

sinxcosx≤-1/4 desigualdades

En la desigualdad la incógnita

Solución

Ha introducido [src]
sin(x)*cos(x) <= -1/4
$$\sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)} \leq - \frac{1}{4}$$
sin(x)*cos(x) <= -1/4
Solución detallada
Se da la desigualdad:
$$\sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)} \leq - \frac{1}{4}$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$\sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)} = - \frac{1}{4}$$
Resolvemos:
$$x_{1} = - 2 \operatorname{atan}{\left(-2 + 2 \sqrt{2 - \sqrt{3}} + \sqrt{3} \right)}$$
$$x_{2} = 2 \operatorname{atan}{\left(- \sqrt{3} + 2 \sqrt{2 - \sqrt{3}} + 2 \right)}$$
$$x_{3} = 2 \operatorname{atan}{\left(\sqrt{3} + 2 + 2 \sqrt{\sqrt{3} + 2} \right)}$$
$$x_{4} = 2 \operatorname{atan}{\left(- 2 \sqrt{\sqrt{3} + 2} + \sqrt{3} + 2 \right)}$$
$$x_{1} = - 2 \operatorname{atan}{\left(-2 + 2 \sqrt{2 - \sqrt{3}} + \sqrt{3} \right)}$$
$$x_{2} = 2 \operatorname{atan}{\left(- \sqrt{3} + 2 \sqrt{2 - \sqrt{3}} + 2 \right)}$$
$$x_{3} = 2 \operatorname{atan}{\left(\sqrt{3} + 2 + 2 \sqrt{\sqrt{3} + 2} \right)}$$
$$x_{4} = 2 \operatorname{atan}{\left(- 2 \sqrt{\sqrt{3} + 2} + \sqrt{3} + 2 \right)}$$
Las raíces dadas
$$x_{1} = - 2 \operatorname{atan}{\left(-2 + 2 \sqrt{2 - \sqrt{3}} + \sqrt{3} \right)}$$
$$x_{4} = 2 \operatorname{atan}{\left(- 2 \sqrt{\sqrt{3} + 2} + \sqrt{3} + 2 \right)}$$
$$x_{2} = 2 \operatorname{atan}{\left(- \sqrt{3} + 2 \sqrt{2 - \sqrt{3}} + 2 \right)}$$
$$x_{3} = 2 \operatorname{atan}{\left(\sqrt{3} + 2 + 2 \sqrt{\sqrt{3} + 2} \right)}$$
son puntos de cambio del signo de desigualdad en las soluciones.
Primero definámonos con el signo hasta el punto extremo izquierdo:
$$x_{0} \leq x_{1}$$
Consideremos, por ejemplo, el punto
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$- 2 \operatorname{atan}{\left(-2 + 2 \sqrt{2 - \sqrt{3}} + \sqrt{3} \right)} - \frac{1}{10}$$
=
$$- 2 \operatorname{atan}{\left(-2 + 2 \sqrt{2 - \sqrt{3}} + \sqrt{3} \right)} - \frac{1}{10}$$
lo sustituimos en la expresión
$$\sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)} \leq - \frac{1}{4}$$
$$\sin{\left(- 2 \operatorname{atan}{\left(-2 + 2 \sqrt{2 - \sqrt{3}} + \sqrt{3} \right)} - \frac{1}{10} \right)} \cos{\left(- 2 \operatorname{atan}{\left(-2 + 2 \sqrt{2 - \sqrt{3}} + \sqrt{3} \right)} - \frac{1}{10} \right)} \leq - \frac{1}{4}$$
    /           /                  ___________\\    /           /                  ___________\\        
    |1          |       ___       /       ___ ||    |1          |       ___       /       ___ ||        
-cos|-- + 2*atan\-2 + \/ 3  + 2*\/  2 - \/ 3  /|*sin|-- + 2*atan\-2 + \/ 3  + 2*\/  2 - \/ 3  /| <= -1/4
    \10                                        /    \10                                        /        
        

pero
    /           /                  ___________\\    /           /                  ___________\\        
    |1          |       ___       /       ___ ||    |1          |       ___       /       ___ ||        
-cos|-- + 2*atan\-2 + \/ 3  + 2*\/  2 - \/ 3  /|*sin|-- + 2*atan\-2 + \/ 3  + 2*\/  2 - \/ 3  /| >= -1/4
    \10                                        /    \10                                        /        
        

Entonces
$$x \leq - 2 \operatorname{atan}{\left(-2 + 2 \sqrt{2 - \sqrt{3}} + \sqrt{3} \right)}$$
no se cumple
significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x \geq - 2 \operatorname{atan}{\left(-2 + 2 \sqrt{2 - \sqrt{3}} + \sqrt{3} \right)} \wedge x \leq 2 \operatorname{atan}{\left(- 2 \sqrt{\sqrt{3} + 2} + \sqrt{3} + 2 \right)}$$
         _____           _____  
        /     \         /     \  
-------•-------•-------•-------•-------
       x1      x4      x2      x3

Recibiremos otras soluciones de la desigualdad pasando al polo siguiente etc.
etc.
Respuesta:
$$x \geq - 2 \operatorname{atan}{\left(-2 + 2 \sqrt{2 - \sqrt{3}} + \sqrt{3} \right)} \wedge x \leq 2 \operatorname{atan}{\left(- 2 \sqrt{\sqrt{3} + 2} + \sqrt{3} + 2 \right)}$$
$$x \geq 2 \operatorname{atan}{\left(- \sqrt{3} + 2 \sqrt{2 - \sqrt{3}} + 2 \right)} \wedge x \leq 2 \operatorname{atan}{\left(\sqrt{3} + 2 + 2 \sqrt{\sqrt{3} + 2} \right)}$$
Solución de la desigualdad en el gráfico
Respuesta rápida [src]
   /              /  ___     ___\           /  ___     ___\     \
   |              |\/ 2  - \/ 6 |           |\/ 2  + \/ 6 |     |
And|x <= pi + atan|-------------|, pi + atan|-------------| <= x|
   |              |  ___     ___|           |  ___     ___|     |
   \              \\/ 2  + \/ 6 /           \\/ 2  - \/ 6 /     /
$$x \leq \operatorname{atan}{\left(\frac{- \sqrt{6} + \sqrt{2}}{\sqrt{2} + \sqrt{6}} \right)} + \pi \wedge \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{2} + \sqrt{6}}{- \sqrt{6} + \sqrt{2}} \right)} + \pi \leq x$$
(x <= pi + atan((sqrt(2) - sqrt(6))/(sqrt(2) + sqrt(6))))∧(pi + atan((sqrt(2) + sqrt(6))/(sqrt(2) - sqrt(6))) <= x)
Respuesta rápida 2 [src]
          /  ___     ___\           /  ___     ___\ 
          |\/ 2  + \/ 6 |           |\/ 2  - \/ 6 | 
[pi + atan|-------------|, pi + atan|-------------|]
          |  ___     ___|           |  ___     ___| 
          \\/ 2  - \/ 6 /           \\/ 2  + \/ 6 / 
$$x\ in\ \left[\operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{2} + \sqrt{6}}{- \sqrt{6} + \sqrt{2}} \right)} + \pi, \operatorname{atan}{\left(\frac{- \sqrt{6} + \sqrt{2}}{\sqrt{2} + \sqrt{6}} \right)} + \pi\right]$$
x in Interval(atan((sqrt(2) + sqrt(6))/(-sqrt(6) + sqrt(2))) + pi, atan((-sqrt(6) + sqrt(2))/(sqrt(2) + sqrt(6))) + pi)
Gráfico
sinxcosx≤-1/4 desigualdades