Se da la desigualdad:
sin ( x ) 2 + 3 2 cos ( x ) ≤ 1 \frac{\sin{\left(x \right)}}{2} + \sqrt{\frac{3}{2}} \cos{\left(x \right)} \leq \sqrt{1} 2 sin ( x ) + 2 3 cos ( x ) ≤ 1 Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
sin ( x ) 2 + 3 2 cos ( x ) = 1 \frac{\sin{\left(x \right)}}{2} + \sqrt{\frac{3}{2}} \cos{\left(x \right)} = \sqrt{1} 2 sin ( x ) + 2 3 cos ( x ) = 1 Resolvemos:
x 1 = 2 atan ( − 3 − 1 + 6 2 + 3 2 2 ) x_{1} = 2 \operatorname{atan}{\left(- \sqrt{3} - 1 + \frac{\sqrt{6}}{2} + \frac{3 \sqrt{2}}{2} \right)} x 1 = 2 atan ( − 3 − 1 + 2 6 + 2 3 2 ) x 2 = − 2 atan ( − 3 − 6 2 + 1 + 3 2 2 ) x_{2} = - 2 \operatorname{atan}{\left(- \sqrt{3} - \frac{\sqrt{6}}{2} + 1 + \frac{3 \sqrt{2}}{2} \right)} x 2 = − 2 atan ( − 3 − 2 6 + 1 + 2 3 2 ) x 1 = 2 atan ( − 3 − 1 + 6 2 + 3 2 2 ) x_{1} = 2 \operatorname{atan}{\left(- \sqrt{3} - 1 + \frac{\sqrt{6}}{2} + \frac{3 \sqrt{2}}{2} \right)} x 1 = 2 atan ( − 3 − 1 + 2 6 + 2 3 2 ) x 2 = − 2 atan ( − 3 − 6 2 + 1 + 3 2 2 ) x_{2} = - 2 \operatorname{atan}{\left(- \sqrt{3} - \frac{\sqrt{6}}{2} + 1 + \frac{3 \sqrt{2}}{2} \right)} x 2 = − 2 atan ( − 3 − 2 6 + 1 + 2 3 2 ) Las raíces dadas
x 2 = − 2 atan ( − 3 − 6 2 + 1 + 3 2 2 ) x_{2} = - 2 \operatorname{atan}{\left(- \sqrt{3} - \frac{\sqrt{6}}{2} + 1 + \frac{3 \sqrt{2}}{2} \right)} x 2 = − 2 atan ( − 3 − 2 6 + 1 + 2 3 2 ) x 1 = 2 atan ( − 3 − 1 + 6 2 + 3 2 2 ) x_{1} = 2 \operatorname{atan}{\left(- \sqrt{3} - 1 + \frac{\sqrt{6}}{2} + \frac{3 \sqrt{2}}{2} \right)} x 1 = 2 atan ( − 3 − 1 + 2 6 + 2 3 2 ) son puntos de cambio del signo de desigualdad en las soluciones.
Primero definámonos con el signo hasta el punto extremo izquierdo:
x 0 ≤ x 2 x_{0} \leq x_{2} x 0 ≤ x 2 Consideremos, por ejemplo, el punto
x 0 = x 2 − 1 10 x_{0} = x_{2} - \frac{1}{10} x 0 = x 2 − 10 1 =
− 2 atan ( − 3 − 6 2 + 1 + 3 2 2 ) − 1 10 - 2 \operatorname{atan}{\left(- \sqrt{3} - \frac{\sqrt{6}}{2} + 1 + \frac{3 \sqrt{2}}{2} \right)} - \frac{1}{10} − 2 atan ( − 3 − 2 6 + 1 + 2 3 2 ) − 10 1 =
− 2 atan ( − 3 − 6 2 + 1 + 3 2 2 ) − 1 10 - 2 \operatorname{atan}{\left(- \sqrt{3} - \frac{\sqrt{6}}{2} + 1 + \frac{3 \sqrt{2}}{2} \right)} - \frac{1}{10} − 2 atan ( − 3 − 2 6 + 1 + 2 3 2 ) − 10 1 lo sustituimos en la expresión
sin ( x ) 2 + 3 2 cos ( x ) ≤ 1 \frac{\sin{\left(x \right)}}{2} + \sqrt{\frac{3}{2}} \cos{\left(x \right)} \leq \sqrt{1} 2 sin ( x ) + 2 3 cos ( x ) ≤ 1 sin ( − 2 atan ( − 3 − 6 2 + 1 + 3 2 2 ) − 1 10 ) 2 + 3 2 cos ( − 2 atan ( − 3 − 6 2 + 1 + 3 2 2 ) − 1 10 ) ≤ 1 \frac{\sin{\left(- 2 \operatorname{atan}{\left(- \sqrt{3} - \frac{\sqrt{6}}{2} + 1 + \frac{3 \sqrt{2}}{2} \right)} - \frac{1}{10} \right)}}{2} + \sqrt{\frac{3}{2}} \cos{\left(- 2 \operatorname{atan}{\left(- \sqrt{3} - \frac{\sqrt{6}}{2} + 1 + \frac{3 \sqrt{2}}{2} \right)} - \frac{1}{10} \right)} \leq \sqrt{1} 2 sin ( − 2 atan ( − 3 − 2 6 + 1 + 2 3 2 ) − 10 1 ) + 2 3 cos ( − 2 atan ( − 3 − 2 6 + 1 + 2 3 2 ) − 10 1 ) ≤ 1 / / ___ ___\\ / / ___ ___\\
|1 | ___ \/ 6 3*\/ 2 || ___ |1 | ___ \/ 6 3*\/ 2 ||
sin|-- + 2*atan|1 - \/ 3 - ----- + -------|| \/ 6 *cos|-- + 2*atan|1 - \/ 3 - ----- + -------||
\10 \ 2 2 // \10 \ 2 2 // <= 1
- --------------------------------------------- + ---------------------------------------------------
2 2
significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
x ≤ − 2 atan ( − 3 − 6 2 + 1 + 3 2 2 ) x \leq - 2 \operatorname{atan}{\left(- \sqrt{3} - \frac{\sqrt{6}}{2} + 1 + \frac{3 \sqrt{2}}{2} \right)} x ≤ − 2 atan ( − 3 − 2 6 + 1 + 2 3 2 ) _____ _____
\ /
-------•-------•-------
x2 x1 Recibiremos otras soluciones de la desigualdad pasando al polo siguiente etc.
etc.
Respuesta:
x ≤ − 2 atan ( − 3 − 6 2 + 1 + 3 2 2 ) x \leq - 2 \operatorname{atan}{\left(- \sqrt{3} - \frac{\sqrt{6}}{2} + 1 + \frac{3 \sqrt{2}}{2} \right)} x ≤ − 2 atan ( − 3 − 2 6 + 1 + 2 3 2 ) x ≥ 2 atan ( − 3 − 1 + 6 2 + 3 2 2 ) x \geq 2 \operatorname{atan}{\left(- \sqrt{3} - 1 + \frac{\sqrt{6}}{2} + \frac{3 \sqrt{2}}{2} \right)} x ≥ 2 atan ( − 3 − 1 + 2 6 + 2 3 2 )