Sr Examen

cosx+cos2x+cos3x>0 desigualdades

En la desigualdad la incógnita

Solución

Ha introducido [src]
cos(x) + cos(2*x) + cos(3*x) > 0
$$\left(\cos{\left(x \right)} + \cos{\left(2 x \right)}\right) + \cos{\left(3 x \right)} > 0$$
cos(x) + cos(2*x) + cos(3*x) > 0
Solución detallada
Se da la desigualdad:
$$\left(\cos{\left(x \right)} + \cos{\left(2 x \right)}\right) + \cos{\left(3 x \right)} > 0$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$\left(\cos{\left(x \right)} + \cos{\left(2 x \right)}\right) + \cos{\left(3 x \right)} = 0$$
Resolvemos:
$$x_{1} = - \frac{3 \pi}{4}$$
$$x_{2} = - \frac{2 \pi}{3}$$
$$x_{3} = - \frac{\pi}{4}$$
$$x_{4} = \frac{\pi}{4}$$
$$x_{5} = \frac{2 \pi}{3}$$
$$x_{6} = \frac{3 \pi}{4}$$
$$x_{1} = - \frac{3 \pi}{4}$$
$$x_{2} = - \frac{2 \pi}{3}$$
$$x_{3} = - \frac{\pi}{4}$$
$$x_{4} = \frac{\pi}{4}$$
$$x_{5} = \frac{2 \pi}{3}$$
$$x_{6} = \frac{3 \pi}{4}$$
Las raíces dadas
$$x_{1} = - \frac{3 \pi}{4}$$
$$x_{2} = - \frac{2 \pi}{3}$$
$$x_{3} = - \frac{\pi}{4}$$
$$x_{4} = \frac{\pi}{4}$$
$$x_{5} = \frac{2 \pi}{3}$$
$$x_{6} = \frac{3 \pi}{4}$$
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
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$- \frac{3 \pi}{4} - \frac{1}{10}$$
=
$$- \frac{3 \pi}{4} - \frac{1}{10}$$
lo sustituimos en la expresión
$$\left(\cos{\left(x \right)} + \cos{\left(2 x \right)}\right) + \cos{\left(3 x \right)} > 0$$
$$\left(\cos{\left(- \frac{3 \pi}{4} - \frac{1}{10} \right)} + \cos{\left(2 \left(- \frac{3 \pi}{4} - \frac{1}{10}\right) \right)}\right) + \cos{\left(3 \left(- \frac{3 \pi}{4} - \frac{1}{10}\right) \right)} > 0$$
     /1    pi\      /3    pi\               
- sin|-- + --| + cos|-- + --| + sin(1/5) > 0
     \10   4 /      \10   4 /               

Entonces
$$x < - \frac{3 \pi}{4}$$
no se cumple
significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x > - \frac{3 \pi}{4} \wedge x < - \frac{2 \pi}{3}$$
         _____           _____           _____  
        /     \         /     \         /     \  
-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------
       x1      x2      x3      x4      x5      x6

Recibiremos otras soluciones de la desigualdad pasando al polo siguiente etc.
etc.
Respuesta:
$$x > - \frac{3 \pi}{4} \wedge x < - \frac{2 \pi}{3}$$
$$x > - \frac{\pi}{4} \wedge x < \frac{\pi}{4}$$
$$x > \frac{2 \pi}{3} \wedge x < \frac{3 \pi}{4}$$
Solución de la desigualdad en el gráfico
Respuesta rápida 2 [src]
    pi     2*pi  3*pi     5*pi  4*pi     7*pi       
[0, --) U (----, ----) U (----, ----) U (----, 2*pi]
    4       3     4        4     3        4         
$$x\ in\ \left[0, \frac{\pi}{4}\right) \cup \left(\frac{2 \pi}{3}, \frac{3 \pi}{4}\right) \cup \left(\frac{5 \pi}{4}, \frac{4 \pi}{3}\right) \cup \left(\frac{7 \pi}{4}, 2 \pi\right]$$
x in Union(Interval.Ropen(0, pi/4), Interval.open(2*pi/3, 3*pi/4), Interval.open(5*pi/4, 4*pi/3), Interval.Lopen(7*pi/4, 2*pi))
Gráfico
cosx+cos2x+cos3x>0 desigualdades