Se da la desigualdad:
$$- \sin{\left(x \right)} \cos{\left(3 x \right)} + \sin{\left(3 x \right)} \cos{\left(x \right)} \leq \frac{1}{2}$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$- \sin{\left(x \right)} \cos{\left(3 x \right)} + \sin{\left(3 x \right)} \cos{\left(x \right)} = \frac{1}{2}$$
Resolvemos:
$$x_{1} = \frac{\pi}{12}$$
$$x_{2} = \frac{5 \pi}{12}$$
$$x_{3} = i \left(\frac{\log{\left(2 \right)}}{2} - \log{\left(- \sqrt{- \sqrt{3} + i} \right)}\right)$$
$$x_{4} = i \left(\frac{\log{\left(2 \right)}}{2} - \log{\left(- \sqrt{\sqrt{3} + i} \right)}\right)$$
Descartamos las soluciones complejas:
$$x_{1} = \frac{\pi}{12}$$
$$x_{2} = \frac{5 \pi}{12}$$
Las raíces dadas
$$x_{1} = \frac{\pi}{12}$$
$$x_{2} = \frac{5 \pi}{12}$$
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
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$- \frac{1}{10} + \frac{\pi}{12}$$
=
$$- \frac{1}{10} + \frac{\pi}{12}$$
lo sustituimos en la expresión
$$- \sin{\left(x \right)} \cos{\left(3 x \right)} + \sin{\left(3 x \right)} \cos{\left(x \right)} \leq \frac{1}{2}$$
$$- \sin{\left(- \frac{1}{10} + \frac{\pi}{12} \right)} \cos{\left(3 \left(- \frac{1}{10} + \frac{\pi}{12}\right) \right)} + \sin{\left(3 \left(- \frac{1}{10} + \frac{\pi}{12}\right) \right)} \cos{\left(- \frac{1}{10} + \frac{\pi}{12} \right)} \leq \frac{1}{2}$$
/3 pi\ /1 5*pi\ /1 5*pi\ /3 pi\
cos|-- + --|*sin|-- + ----| - cos|-- + ----|*sin|-- + --| <= 1/2
\10 4 / \10 12 / \10 12 / \10 4 /
significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x \leq \frac{\pi}{12}$$
_____ _____
\ /
-------•-------•-------
x1 x2
Recibiremos otras soluciones de la desigualdad pasando al polo siguiente etc.
etc.
Respuesta:
$$x \leq \frac{\pi}{12}$$
$$x \geq \frac{5 \pi}{12}$$