Abs(cos(x))>1/2 (неравенство)
Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼
Укажите решение неравенства: Abs(cos(x))>1/2 (множество решений неравенства)
Решение
Подробное решение
Дано неравенство:
$$\left|{\cos{\left (x \right )}}\right| > \frac{1}{2}$$
Чтобы решить это нер-во - надо сначала решить соотвествующее ур-ние:
$$\left|{\cos{\left (x \right )}}\right| = \frac{1}{2}$$
Решаем:
Дано уравнение
$$\left|{\cos{\left (x \right )}}\right| = \frac{1}{2}$$
преобразуем
$$\left|{\cos{\left (x \right )}}\right| - \frac{1}{2} = 0$$
$$\left|{\cos{\left (x \right )}}\right| - \frac{1}{2} = 0$$
Сделаем замену
$$w = \left|{\cos{\left (x \right )}}\right|$$
Переносим свободные слагаемые (без w)
из левой части в правую, получим:
$$w = \frac{1}{2}$$
Получим ответ: w = 1/2
делаем обратную замену
$$\left|{\cos{\left (x \right )}}\right| = w$$
подставляем w:
$$x_{1} = -70.1622359302$$
$$x_{2} = 11.5191730632$$
$$x_{3} = -57.5958653158$$
$$x_{4} = 98.4365698125$$
$$x_{5} = 41.8879020479$$
$$x_{6} = -60.7374579694$$
$$x_{7} = -90.0589894029$$
$$x_{8} = 48.171087355$$
$$x_{9} = -13.6135681656$$
$$x_{10} = -68.0678408278$$
$$x_{11} = 10.471975512$$
$$x_{12} = -63.879050623$$
$$x_{13} = 38.7463093943$$
$$x_{14} = 61.7846555206$$
$$x_{15} = -79.5870138909$$
$$x_{16} = -54.4542726622$$
$$x_{17} = -83.7758040957$$
$$x_{18} = 99.4837673637$$
$$x_{19} = -61.7846555206$$
$$x_{20} = -71.2094334814$$
$$x_{21} = 82.7286065445$$
$$x_{22} = -52.3598775598$$
$$x_{23} = -77.4926187885$$
$$x_{24} = 275.412955965$$
$$x_{25} = -39.7935069455$$
$$x_{26} = -673.348025419$$
$$x_{27} = 8.37758040957$$
$$x_{28} = 92.1533845053$$
$$x_{29} = 3803.42150595$$
$$x_{30} = -32.4631240871$$
$$x_{31} = 63.879050623$$
$$x_{32} = -85.8701991981$$
$$x_{33} = 4.18879020479$$
$$x_{34} = -96.3421747101$$
$$x_{35} = -42.9350995991$$
$$x_{36} = -41.8879020479$$
$$x_{37} = 26.1799387799$$
$$x_{38} = 54.4542726622$$
$$x_{39} = 46.0766922527$$
$$x_{40} = -2.09439510239$$
$$x_{41} = 74.351026135$$
$$x_{42} = -17.8023583703$$
$$x_{43} = -27.2271363311$$
$$x_{44} = 90.0589894029$$
$$x_{45} = -33.5103216383$$
$$x_{46} = 76.4454212374$$
$$x_{47} = -99.4837673637$$
$$x_{48} = 39.7935069455$$
$$x_{49} = 32.4631240871$$
$$x_{50} = 68.0678408278$$
$$x_{51} = 269.129770658$$
$$x_{52} = 77.4926187885$$
$$x_{53} = 55.5014702134$$
$$x_{54} = 2.09439510239$$
$$x_{55} = -76.4454212374$$
$$x_{56} = -48.171087355$$
$$x_{57} = -92.1533845053$$
$$x_{58} = -11.5191730632$$
$$x_{59} = -46.0766922527$$
$$x_{60} = -26.1799387799$$
$$x_{61} = -35.6047167407$$
$$x_{62} = 24.0855436775$$
$$x_{63} = -49.2182849062$$
$$x_{64} = 85.8701991981$$
$$x_{65} = 96.3421747101$$
$$x_{66} = -30.3687289847$$
$$x_{67} = -98.4365698125$$
$$x_{68} = -24.0855436775$$
$$x_{69} = 83.7758040957$$
$$x_{70} = -19.8967534727$$
$$x_{71} = 16.7551608191$$
$$x_{72} = -93.2005820565$$
$$x_{73} = 33.5103216383$$
$$x_{74} = -5.23598775598$$
$$x_{75} = 70.1622359302$$
$$x_{76} = 19.8967534727$$
$$x_{77} = 60.7374579694$$
$$x_{78} = -10.471975512$$
$$x_{79} = 17.8023583703$$
$$x_{80} = -4.18879020479$$
$$x_{81} = 52.3598775598$$
$$x_{82} = -55.5014702134$$
$$x_{83} = -74.351026135$$
$$x_{84} = 30.3687289847$$
$$x_{1} = -70.1622359302$$
$$x_{2} = 11.5191730632$$
$$x_{3} = -57.5958653158$$
$$x_{4} = 98.4365698125$$
$$x_{5} = 41.8879020479$$
$$x_{6} = -60.7374579694$$
$$x_{7} = -90.0589894029$$
$$x_{8} = 48.171087355$$
$$x_{9} = -13.6135681656$$
$$x_{10} = -68.0678408278$$
$$x_{11} = 10.471975512$$
$$x_{12} = -63.879050623$$
$$x_{13} = 38.7463093943$$
$$x_{14} = 61.7846555206$$
$$x_{15} = -79.5870138909$$
$$x_{16} = -54.4542726622$$
$$x_{17} = -83.7758040957$$
$$x_{18} = 99.4837673637$$
$$x_{19} = -61.7846555206$$
$$x_{20} = -71.2094334814$$
$$x_{21} = 82.7286065445$$
$$x_{22} = -52.3598775598$$
$$x_{23} = -77.4926187885$$
$$x_{24} = 275.412955965$$
$$x_{25} = -39.7935069455$$
$$x_{26} = -673.348025419$$
$$x_{27} = 8.37758040957$$
$$x_{28} = 92.1533845053$$
$$x_{29} = 3803.42150595$$
$$x_{30} = -32.4631240871$$
$$x_{31} = 63.879050623$$
$$x_{32} = -85.8701991981$$
$$x_{33} = 4.18879020479$$
$$x_{34} = -96.3421747101$$
$$x_{35} = -42.9350995991$$
$$x_{36} = -41.8879020479$$
$$x_{37} = 26.1799387799$$
$$x_{38} = 54.4542726622$$
$$x_{39} = 46.0766922527$$
$$x_{40} = -2.09439510239$$
$$x_{41} = 74.351026135$$
$$x_{42} = -17.8023583703$$
$$x_{43} = -27.2271363311$$
$$x_{44} = 90.0589894029$$
$$x_{45} = -33.5103216383$$
$$x_{46} = 76.4454212374$$
$$x_{47} = -99.4837673637$$
$$x_{48} = 39.7935069455$$
$$x_{49} = 32.4631240871$$
$$x_{50} = 68.0678408278$$
$$x_{51} = 269.129770658$$
$$x_{52} = 77.4926187885$$
$$x_{53} = 55.5014702134$$
$$x_{54} = 2.09439510239$$
$$x_{55} = -76.4454212374$$
$$x_{56} = -48.171087355$$
$$x_{57} = -92.1533845053$$
$$x_{58} = -11.5191730632$$
$$x_{59} = -46.0766922527$$
$$x_{60} = -26.1799387799$$
$$x_{61} = -35.6047167407$$
$$x_{62} = 24.0855436775$$
$$x_{63} = -49.2182849062$$
$$x_{64} = 85.8701991981$$
$$x_{65} = 96.3421747101$$
$$x_{66} = -30.3687289847$$
$$x_{67} = -98.4365698125$$
$$x_{68} = -24.0855436775$$
$$x_{69} = 83.7758040957$$
$$x_{70} = -19.8967534727$$
$$x_{71} = 16.7551608191$$
$$x_{72} = -93.2005820565$$
$$x_{73} = 33.5103216383$$
$$x_{74} = -5.23598775598$$
$$x_{75} = 70.1622359302$$
$$x_{76} = 19.8967534727$$
$$x_{77} = 60.7374579694$$
$$x_{78} = -10.471975512$$
$$x_{79} = 17.8023583703$$
$$x_{80} = -4.18879020479$$
$$x_{81} = 52.3598775598$$
$$x_{82} = -55.5014702134$$
$$x_{83} = -74.351026135$$
$$x_{84} = 30.3687289847$$
Данные корни
$$x_{26} = -673.348025419$$
$$x_{47} = -99.4837673637$$
$$x_{67} = -98.4365698125$$
$$x_{34} = -96.3421747101$$
$$x_{72} = -93.2005820565$$
$$x_{57} = -92.1533845053$$
$$x_{7} = -90.0589894029$$
$$x_{32} = -85.8701991981$$
$$x_{17} = -83.7758040957$$
$$x_{15} = -79.5870138909$$
$$x_{23} = -77.4926187885$$
$$x_{55} = -76.4454212374$$
$$x_{83} = -74.351026135$$
$$x_{20} = -71.2094334814$$
$$x_{1} = -70.1622359302$$
$$x_{10} = -68.0678408278$$
$$x_{12} = -63.879050623$$
$$x_{19} = -61.7846555206$$
$$x_{6} = -60.7374579694$$
$$x_{3} = -57.5958653158$$
$$x_{82} = -55.5014702134$$
$$x_{16} = -54.4542726622$$
$$x_{22} = -52.3598775598$$
$$x_{63} = -49.2182849062$$
$$x_{56} = -48.171087355$$
$$x_{59} = -46.0766922527$$
$$x_{35} = -42.9350995991$$
$$x_{36} = -41.8879020479$$
$$x_{25} = -39.7935069455$$
$$x_{61} = -35.6047167407$$
$$x_{45} = -33.5103216383$$
$$x_{30} = -32.4631240871$$
$$x_{66} = -30.3687289847$$
$$x_{43} = -27.2271363311$$
$$x_{60} = -26.1799387799$$
$$x_{68} = -24.0855436775$$
$$x_{70} = -19.8967534727$$
$$x_{42} = -17.8023583703$$
$$x_{9} = -13.6135681656$$
$$x_{58} = -11.5191730632$$
$$x_{78} = -10.471975512$$
$$x_{74} = -5.23598775598$$
$$x_{80} = -4.18879020479$$
$$x_{40} = -2.09439510239$$
$$x_{54} = 2.09439510239$$
$$x_{33} = 4.18879020479$$
$$x_{27} = 8.37758040957$$
$$x_{11} = 10.471975512$$
$$x_{2} = 11.5191730632$$
$$x_{71} = 16.7551608191$$
$$x_{79} = 17.8023583703$$
$$x_{76} = 19.8967534727$$
$$x_{62} = 24.0855436775$$
$$x_{37} = 26.1799387799$$
$$x_{84} = 30.3687289847$$
$$x_{49} = 32.4631240871$$
$$x_{73} = 33.5103216383$$
$$x_{13} = 38.7463093943$$
$$x_{48} = 39.7935069455$$
$$x_{5} = 41.8879020479$$
$$x_{39} = 46.0766922527$$
$$x_{8} = 48.171087355$$
$$x_{81} = 52.3598775598$$
$$x_{38} = 54.4542726622$$
$$x_{53} = 55.5014702134$$
$$x_{77} = 60.7374579694$$
$$x_{14} = 61.7846555206$$
$$x_{31} = 63.879050623$$
$$x_{50} = 68.0678408278$$
$$x_{75} = 70.1622359302$$
$$x_{41} = 74.351026135$$
$$x_{46} = 76.4454212374$$
$$x_{52} = 77.4926187885$$
$$x_{21} = 82.7286065445$$
$$x_{69} = 83.7758040957$$
$$x_{64} = 85.8701991981$$
$$x_{44} = 90.0589894029$$
$$x_{28} = 92.1533845053$$
$$x_{65} = 96.3421747101$$
$$x_{4} = 98.4365698125$$
$$x_{18} = 99.4837673637$$
$$x_{51} = 269.129770658$$
$$x_{24} = 275.412955965$$
$$x_{29} = 3803.42150595$$
являются точками смены знака неравенства в решениях.
Сначала определимся со знаком до крайней левой точки:
$$x_{0} < x_{26}$$
Возьмём например точку
$$x_{0} = x_{26} - \frac{1}{10}$$
=
$$-673.448025419$$
=
$$-673.448025419$$
подставляем в выражение
$$\left|{\cos{\left (x \right )}}\right| > \frac{1}{2}$$
$$\left|{\cos{\left (-673.448025419 \right )}}\right| > \frac{1}{2}$$
0.411043808052139 > 1/2
Тогда
$$x < -673.348025419$$
не выполняется
значит одно из решений нашего неравенства будет при:
$$x > -673.348025419 \wedge x < -99.4837673637$$
_____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____
/ \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \
-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------ο-------
x26 x47 x67 x34 x72 x57 x7 x32 x17 x15 x23 x55 x83 x20 x1 x10 x12 x19 x6 x3 x82 x16 x22 x63 x56 x59 x35 x36 x25 x61 x45 x30 x66 x43 x60 x68 x70 x42 x9 x58 x78 x74 x80 x40 x54 x33 x27 x11 x2 x71 x79 x76 x62 x37 x84 x49 x73 x13 x48 x5 x39 x8 x81 x38 x53 x77 x14 x31 x50 x75 x41 x46 x52 x21 x69 x64 x44 x28 x65 x4 x18 x51 x24 x29
Другие решения неравенства будем получать переходом на следующий полюс
и т.д.
Ответ:
$$x > -673.348025419 \wedge x < -99.4837673637$$
$$x > -98.4365698125 \wedge x < -96.3421747101$$
$$x > -93.2005820565 \wedge x < -92.1533845053$$
$$x > -90.0589894029 \wedge x < -85.8701991981$$
$$x > -83.7758040957 \wedge x < -79.5870138909$$
$$x > -77.4926187885 \wedge x < -76.4454212374$$
$$x > -74.351026135 \wedge x < -71.2094334814$$
$$x > -70.1622359302 \wedge x < -68.0678408278$$
$$x > -63.879050623 \wedge x < -61.7846555206$$
$$x > -60.7374579694 \wedge x < -57.5958653158$$
$$x > -55.5014702134 \wedge x < -54.4542726622$$
$$x > -52.3598775598 \wedge x < -49.2182849062$$
$$x > -48.171087355 \wedge x < -46.0766922527$$
$$x > -42.9350995991 \wedge x < -41.8879020479$$
$$x > -39.7935069455 \wedge x < -35.6047167407$$
$$x > -33.5103216383 \wedge x < -32.4631240871$$
$$x > -30.3687289847 \wedge x < -27.2271363311$$
$$x > -26.1799387799 \wedge x < -24.0855436775$$
$$x > -19.8967534727 \wedge x < -17.8023583703$$
$$x > -13.6135681656 \wedge x < -11.5191730632$$
$$x > -10.471975512 \wedge x < -5.23598775598$$
$$x > -4.18879020479 \wedge x < -2.09439510239$$
$$x > 2.09439510239 \wedge x < 4.18879020479$$
$$x > 8.37758040957 \wedge x < 10.471975512$$
$$x > 11.5191730632 \wedge x < 16.7551608191$$
$$x > 17.8023583703 \wedge x < 19.8967534727$$
$$x > 24.0855436775 \wedge x < 26.1799387799$$
$$x > 30.3687289847 \wedge x < 32.4631240871$$
$$x > 33.5103216383 \wedge x < 38.7463093943$$
$$x > 39.7935069455 \wedge x < 41.8879020479$$
$$x > 46.0766922527 \wedge x < 48.171087355$$
$$x > 52.3598775598 \wedge x < 54.4542726622$$
$$x > 55.5014702134 \wedge x < 60.7374579694$$
$$x > 61.7846555206 \wedge x < 63.879050623$$
$$x > 68.0678408278 \wedge x < 70.1622359302$$
$$x > 74.351026135 \wedge x < 76.4454212374$$
$$x > 77.4926187885 \wedge x < 82.7286065445$$
$$x > 83.7758040957 \wedge x < 85.8701991981$$
$$x > 90.0589894029 \wedge x < 92.1533845053$$
$$x > 96.3421747101 \wedge x < 98.4365698125$$
$$x > 99.4837673637 \wedge x < 269.129770658$$
$$x > 275.412955965 \wedge x < 3803.42150595$$
Решение неравенства на графике
/ / pi\ /2*pi 4*pi\\
Or|And|-oo < x, x < --|, And|---- < x, x < ----||
\ \ 3 / \ 3 3 //
$$\left(-\infty < x \wedge x < \frac{\pi}{3}\right) \vee \left(\frac{2 \pi}{3} < x \wedge x < \frac{4 \pi}{3}\right)$$
pi 2*pi 4*pi
(-oo, --) U (----, ----)
3 3 3
$$x \in \left(-\infty, \frac{\pi}{3}\right) \cup \left(\frac{2 \pi}{3}, \frac{4 \pi}{3}\right)$$