Abs(sin(x))<1/2 (неравенство)
Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼
Укажите решение неравенства: Abs(sin(x))<1/2 (множество решений неравенства)
Решение
Подробное решение
Дано неравенство:
$$\left|{\sin{\left (x \right )}}\right| < \frac{1}{2}$$
Чтобы решить это нер-во - надо сначала решить соотвествующее ур-ние:
$$\left|{\sin{\left (x \right )}}\right| = \frac{1}{2}$$
Решаем:
Дано уравнение
$$\left|{\sin{\left (x \right )}}\right| = \frac{1}{2}$$
преобразуем
$$\left|{\sin{\left (x \right )}}\right| - \frac{1}{2} = 0$$
$$\left|{\sin{\left (x \right )}}\right| - \frac{1}{2} = 0$$
Сделаем замену
$$w = \left|{\sin{\left (x \right )}}\right|$$
Переносим свободные слагаемые (без w)
из левой части в правую, получим:
$$w = \frac{1}{2}$$
Получим ответ: w = 1/2
делаем обратную замену
$$\left|{\sin{\left (x \right )}}\right| = w$$
подставляем w:
$$x_{1} = -69.6386371546$$
$$x_{2} = -3.66519142919$$
$$x_{3} = -100.007366139$$
$$x_{4} = -66.497044501$$
$$x_{5} = 100.007366139$$
$$x_{6} = -43.4586983747$$
$$x_{7} = -78.0162175641$$
$$x_{8} = 88.4881930761$$
$$x_{9} = -62.3082542962$$
$$x_{10} = 2.61799387799$$
$$x_{11} = 71.733032257$$
$$x_{12} = 84.2994028713$$
$$x_{13} = 46.6002910282$$
$$x_{14} = 69.6386371546$$
$$x_{15} = -137.706477982$$
$$x_{16} = -24.6091424531$$
$$x_{17} = 82.2050077689$$
$$x_{18} = -93.7241808321$$
$$x_{19} = -40.3171057211$$
$$x_{20} = 9.94837673637$$
$$x_{21} = 62.3082542962$$
$$x_{22} = 38.2227106187$$
$$x_{23} = -21.4675497995$$
$$x_{24} = -60.2138591938$$
$$x_{25} = -2.61799387799$$
$$x_{26} = 90.5825881785$$
$$x_{27} = 49.7418836818$$
$$x_{28} = -38.2227106187$$
$$x_{29} = 44.5058959259$$
$$x_{30} = -90.5825881785$$
$$x_{31} = 40.3171057211$$
$$x_{32} = -46.6002910282$$
$$x_{33} = -71.733032257$$
$$x_{34} = 47.6474885794$$
$$x_{35} = -63.3554518474$$
$$x_{36} = 56.025068989$$
$$x_{37} = 34.0339204139$$
$$x_{38} = -87.4409955249$$
$$x_{39} = -53.9306738866$$
$$x_{40} = -27.7507351067$$
$$x_{41} = 68.5914396034$$
$$x_{42} = 93.7241808321$$
$$x_{43} = -85.3466004225$$
$$x_{44} = -68.5914396034$$
$$x_{45} = -382.750704962$$
$$x_{46} = -12.0427718388$$
$$x_{47} = -65.4498469498$$
$$x_{48} = 60.2138591938$$
$$x_{49} = -41.3643032723$$
$$x_{50} = -25.6563400043$$
$$x_{51} = 31.9395253115$$
$$x_{52} = -56.025068989$$
$$x_{53} = -18.3259571459$$
$$x_{54} = -5.75958653158$$
$$x_{55} = 22.5147473507$$
$$x_{56} = 75.9218224618$$
$$x_{57} = -82.2050077689$$
$$x_{58} = -84.2994028713$$
$$x_{59} = -16.2315620435$$
$$x_{60} = -49.7418836818$$
$$x_{61} = 25.6563400043$$
$$x_{62} = 18.3259571459$$
$$x_{63} = -9.94837673637$$
$$x_{64} = -57.0722665402$$
$$x_{65} = -34.0339204139$$
$$x_{66} = -97.9129710369$$
$$x_{67} = 53.9306738866$$
$$x_{68} = 66.497044501$$
$$x_{69} = 5.75958653158$$
$$x_{70} = 0.523598775598$$
$$x_{71} = 3.66519142919$$
$$x_{72} = 24.6091424531$$
$$x_{73} = 78.0162175641$$
$$x_{74} = 97.9129710369$$
$$x_{75} = 27.7507351067$$
$$x_{76} = 12.0427718388$$
$$x_{77} = -47.6474885794$$
$$x_{78} = -19.3731546971$$
$$x_{79} = 96.8657734857$$
$$x_{80} = 91.6297857297$$
$$x_{81} = -31.9395253115$$
$$x_{82} = -91.6297857297$$
$$x_{83} = 16.2315620435$$
$$x_{84} = -75.9218224618$$
$$x_{1} = -69.6386371546$$
$$x_{2} = -3.66519142919$$
$$x_{3} = -100.007366139$$
$$x_{4} = -66.497044501$$
$$x_{5} = 100.007366139$$
$$x_{6} = -43.4586983747$$
$$x_{7} = -78.0162175641$$
$$x_{8} = 88.4881930761$$
$$x_{9} = -62.3082542962$$
$$x_{10} = 2.61799387799$$
$$x_{11} = 71.733032257$$
$$x_{12} = 84.2994028713$$
$$x_{13} = 46.6002910282$$
$$x_{14} = 69.6386371546$$
$$x_{15} = -137.706477982$$
$$x_{16} = -24.6091424531$$
$$x_{17} = 82.2050077689$$
$$x_{18} = -93.7241808321$$
$$x_{19} = -40.3171057211$$
$$x_{20} = 9.94837673637$$
$$x_{21} = 62.3082542962$$
$$x_{22} = 38.2227106187$$
$$x_{23} = -21.4675497995$$
$$x_{24} = -60.2138591938$$
$$x_{25} = -2.61799387799$$
$$x_{26} = 90.5825881785$$
$$x_{27} = 49.7418836818$$
$$x_{28} = -38.2227106187$$
$$x_{29} = 44.5058959259$$
$$x_{30} = -90.5825881785$$
$$x_{31} = 40.3171057211$$
$$x_{32} = -46.6002910282$$
$$x_{33} = -71.733032257$$
$$x_{34} = 47.6474885794$$
$$x_{35} = -63.3554518474$$
$$x_{36} = 56.025068989$$
$$x_{37} = 34.0339204139$$
$$x_{38} = -87.4409955249$$
$$x_{39} = -53.9306738866$$
$$x_{40} = -27.7507351067$$
$$x_{41} = 68.5914396034$$
$$x_{42} = 93.7241808321$$
$$x_{43} = -85.3466004225$$
$$x_{44} = -68.5914396034$$
$$x_{45} = -382.750704962$$
$$x_{46} = -12.0427718388$$
$$x_{47} = -65.4498469498$$
$$x_{48} = 60.2138591938$$
$$x_{49} = -41.3643032723$$
$$x_{50} = -25.6563400043$$
$$x_{51} = 31.9395253115$$
$$x_{52} = -56.025068989$$
$$x_{53} = -18.3259571459$$
$$x_{54} = -5.75958653158$$
$$x_{55} = 22.5147473507$$
$$x_{56} = 75.9218224618$$
$$x_{57} = -82.2050077689$$
$$x_{58} = -84.2994028713$$
$$x_{59} = -16.2315620435$$
$$x_{60} = -49.7418836818$$
$$x_{61} = 25.6563400043$$
$$x_{62} = 18.3259571459$$
$$x_{63} = -9.94837673637$$
$$x_{64} = -57.0722665402$$
$$x_{65} = -34.0339204139$$
$$x_{66} = -97.9129710369$$
$$x_{67} = 53.9306738866$$
$$x_{68} = 66.497044501$$
$$x_{69} = 5.75958653158$$
$$x_{70} = 0.523598775598$$
$$x_{71} = 3.66519142919$$
$$x_{72} = 24.6091424531$$
$$x_{73} = 78.0162175641$$
$$x_{74} = 97.9129710369$$
$$x_{75} = 27.7507351067$$
$$x_{76} = 12.0427718388$$
$$x_{77} = -47.6474885794$$
$$x_{78} = -19.3731546971$$
$$x_{79} = 96.8657734857$$
$$x_{80} = 91.6297857297$$
$$x_{81} = -31.9395253115$$
$$x_{82} = -91.6297857297$$
$$x_{83} = 16.2315620435$$
$$x_{84} = -75.9218224618$$
Данные корни
$$x_{45} = -382.750704962$$
$$x_{15} = -137.706477982$$
$$x_{3} = -100.007366139$$
$$x_{66} = -97.9129710369$$
$$x_{18} = -93.7241808321$$
$$x_{82} = -91.6297857297$$
$$x_{30} = -90.5825881785$$
$$x_{38} = -87.4409955249$$
$$x_{43} = -85.3466004225$$
$$x_{58} = -84.2994028713$$
$$x_{57} = -82.2050077689$$
$$x_{7} = -78.0162175641$$
$$x_{84} = -75.9218224618$$
$$x_{33} = -71.733032257$$
$$x_{1} = -69.6386371546$$
$$x_{44} = -68.5914396034$$
$$x_{4} = -66.497044501$$
$$x_{47} = -65.4498469498$$
$$x_{35} = -63.3554518474$$
$$x_{9} = -62.3082542962$$
$$x_{24} = -60.2138591938$$
$$x_{64} = -57.0722665402$$
$$x_{52} = -56.025068989$$
$$x_{39} = -53.9306738866$$
$$x_{60} = -49.7418836818$$
$$x_{77} = -47.6474885794$$
$$x_{32} = -46.6002910282$$
$$x_{6} = -43.4586983747$$
$$x_{49} = -41.3643032723$$
$$x_{19} = -40.3171057211$$
$$x_{28} = -38.2227106187$$
$$x_{65} = -34.0339204139$$
$$x_{81} = -31.9395253115$$
$$x_{40} = -27.7507351067$$
$$x_{50} = -25.6563400043$$
$$x_{16} = -24.6091424531$$
$$x_{23} = -21.4675497995$$
$$x_{78} = -19.3731546971$$
$$x_{53} = -18.3259571459$$
$$x_{59} = -16.2315620435$$
$$x_{46} = -12.0427718388$$
$$x_{63} = -9.94837673637$$
$$x_{54} = -5.75958653158$$
$$x_{2} = -3.66519142919$$
$$x_{25} = -2.61799387799$$
$$x_{70} = 0.523598775598$$
$$x_{10} = 2.61799387799$$
$$x_{71} = 3.66519142919$$
$$x_{69} = 5.75958653158$$
$$x_{20} = 9.94837673637$$
$$x_{76} = 12.0427718388$$
$$x_{83} = 16.2315620435$$
$$x_{62} = 18.3259571459$$
$$x_{55} = 22.5147473507$$
$$x_{72} = 24.6091424531$$
$$x_{61} = 25.6563400043$$
$$x_{75} = 27.7507351067$$
$$x_{51} = 31.9395253115$$
$$x_{37} = 34.0339204139$$
$$x_{22} = 38.2227106187$$
$$x_{31} = 40.3171057211$$
$$x_{29} = 44.5058959259$$
$$x_{13} = 46.6002910282$$
$$x_{34} = 47.6474885794$$
$$x_{27} = 49.7418836818$$
$$x_{67} = 53.9306738866$$
$$x_{36} = 56.025068989$$
$$x_{48} = 60.2138591938$$
$$x_{21} = 62.3082542962$$
$$x_{68} = 66.497044501$$
$$x_{41} = 68.5914396034$$
$$x_{14} = 69.6386371546$$
$$x_{11} = 71.733032257$$
$$x_{56} = 75.9218224618$$
$$x_{73} = 78.0162175641$$
$$x_{17} = 82.2050077689$$
$$x_{12} = 84.2994028713$$
$$x_{8} = 88.4881930761$$
$$x_{26} = 90.5825881785$$
$$x_{80} = 91.6297857297$$
$$x_{42} = 93.7241808321$$
$$x_{79} = 96.8657734857$$
$$x_{74} = 97.9129710369$$
$$x_{5} = 100.007366139$$
являются точками смены знака неравенства в решениях.
Сначала определимся со знаком до крайней левой точки:
$$x_{0} < x_{45}$$
Возьмём например точку
$$x_{0} = x_{45} - \frac{1}{10}$$
=
$$-382.850704962$$
=
$$-382.850704962$$
подставляем в выражение
$$\left|{\sin{\left (x \right )}}\right| < \frac{1}{2}$$
$$\left|{\sin{\left (-382.850704962 \right )}}\right| < \frac{1}{2}$$
0.411043808001225 < 1/2
значит одно из решений нашего неравенства будет при:
$$x < -382.750704962$$
_____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____
\ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ /
-------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-------
x45 x15 x3 x66 x18 x82 x30 x38 x43 x58 x57 x7 x84 x33 x1 x44 x4 x47 x35 x9 x24 x64 x52 x39 x60 x77 x32 x6 x49 x19 x28 x65 x81 x40 x50 x16 x23 x78 x53 x59 x46 x63 x54 x2 x25 x70 x10 x71 x69 x20 x76 x83 x62 x55 x72 x61 x75 x51 x37 x22 x31 x29 x13 x34 x27 x67 x36 x48 x21 x68 x41 x14 x11 x56 x73 x17 x12 x8 x26 x80 x42 x79 x74 x5
Другие решения неравенства будем получать переходом на следующий полюс
и т.д.
Ответ:
$$x < -382.750704962$$
$$x > -137.706477982 \wedge x < -100.007366139$$
$$x > -97.9129710369 \wedge x < -93.7241808321$$
$$x > -91.6297857297 \wedge x < -90.5825881785$$
$$x > -87.4409955249 \wedge x < -85.3466004225$$
$$x > -84.2994028713 \wedge x < -82.2050077689$$
$$x > -78.0162175641 \wedge x < -75.9218224618$$
$$x > -71.733032257 \wedge x < -69.6386371546$$
$$x > -68.5914396034 \wedge x < -66.497044501$$
$$x > -65.4498469498 \wedge x < -63.3554518474$$
$$x > -62.3082542962 \wedge x < -60.2138591938$$
$$x > -57.0722665402 \wedge x < -56.025068989$$
$$x > -53.9306738866 \wedge x < -49.7418836818$$
$$x > -47.6474885794 \wedge x < -46.6002910282$$
$$x > -43.4586983747 \wedge x < -41.3643032723$$
$$x > -40.3171057211 \wedge x < -38.2227106187$$
$$x > -34.0339204139 \wedge x < -31.9395253115$$
$$x > -27.7507351067 \wedge x < -25.6563400043$$
$$x > -24.6091424531 \wedge x < -21.4675497995$$
$$x > -19.3731546971 \wedge x < -18.3259571459$$
$$x > -16.2315620435 \wedge x < -12.0427718388$$
$$x > -9.94837673637 \wedge x < -5.75958653158$$
$$x > -3.66519142919 \wedge x < -2.61799387799$$
$$x > 0.523598775598 \wedge x < 2.61799387799$$
$$x > 3.66519142919 \wedge x < 5.75958653158$$
$$x > 9.94837673637 \wedge x < 12.0427718388$$
$$x > 16.2315620435 \wedge x < 18.3259571459$$
$$x > 22.5147473507 \wedge x < 24.6091424531$$
$$x > 25.6563400043 \wedge x < 27.7507351067$$
$$x > 31.9395253115 \wedge x < 34.0339204139$$
$$x > 38.2227106187 \wedge x < 40.3171057211$$
$$x > 44.5058959259 \wedge x < 46.6002910282$$
$$x > 47.6474885794 \wedge x < 49.7418836818$$
$$x > 53.9306738866 \wedge x < 56.025068989$$
$$x > 60.2138591938 \wedge x < 62.3082542962$$
$$x > 66.497044501 \wedge x < 68.5914396034$$
$$x > 69.6386371546 \wedge x < 71.733032257$$
$$x > 75.9218224618 \wedge x < 78.0162175641$$
$$x > 82.2050077689 \wedge x < 84.2994028713$$
$$x > 88.4881930761 \wedge x < 90.5825881785$$
$$x > 91.6297857297 \wedge x < 93.7241808321$$
$$x > 96.8657734857 \wedge x < 97.9129710369$$
$$x > 100.007366139$$
Решение неравенства на графике
/ /-pi pi\ /5*pi 7*pi\\
Or|And|---- < x, x < --|, And|---- < x, x < ----||
\ \ 6 6 / \ 6 6 //
$$\left(- \frac{\pi}{6} < x \wedge x < \frac{\pi}{6}\right) \vee \left(\frac{5 \pi}{6} < x \wedge x < \frac{7 \pi}{6}\right)$$
-pi pi 5*pi 7*pi
(----, --) U (----, ----)
6 6 6 6
$$x \in \left(- \frac{\pi}{6}, \frac{\pi}{6}\right) \cup \left(\frac{5 \pi}{6}, \frac{7 \pi}{6}\right)$$