cos(t)>-1/4 (неравенство)
Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼
Укажите решение неравенства: cos(t)>-1/4 (множество решений неравенства)
Решение
Подробное решение
Дано неравенство:
$$\cos{\left (t \right )} > - \frac{1}{4}$$
Чтобы решить это нер-во - надо сначала решить соотвествующее ур-ние:
$$\cos{\left (t \right )} = - \frac{1}{4}$$
Решаем:
Дано уравнение
$$\cos{\left (t \right )} = - \frac{1}{4}$$
преобразуем
$$\cos{\left (t \right )} + \frac{1}{4} = 0$$
$$\cos{\left (t \right )} + \frac{1}{4} = 0$$
Сделаем замену
$$w = \cos{\left (t \right )}$$
Переносим свободные слагаемые (без w)
из левой части в правую, получим:
$$w = - \frac{1}{4}$$
Получим ответ: w = -1/4
делаем обратную замену
$$\cos{\left (t \right )} = w$$
подставляем w:
$$x_{1} = -23.3092646468$$
$$x_{2} = 89.7880708825$$
$$x_{3} = 23.3092646468$$
$$x_{4} = 45.8057737322$$
$$x_{5} = -64.6553296537$$
$$x_{6} = -45.8057737322$$
$$x_{7} = 73.5747471042$$
$$x_{8} = -83.5048855753$$
$$x_{9} = -70.9385149609$$
$$x_{10} = -54.7251911827$$
$$x_{11} = 52.0889590394$$
$$x_{12} = -35.8756352611$$
$$x_{13} = -86.1411177186$$
$$x_{14} = 79.8579324114$$
$$x_{15} = -89.7880708825$$
$$x_{16} = 64.6553296537$$
$$x_{17} = 54.7251911827$$
$$x_{18} = 67.291561797$$
$$x_{19} = 42.1588205683$$
$$x_{20} = 8.10666188912$$
$$x_{21} = 33.2394031178$$
$$x_{22} = -61.0083764899$$
$$x_{23} = 20.6730325035$$
$$x_{24} = 10.7428940324$$
$$x_{25} = 35.8756352611$$
$$x_{26} = 96.0712561896$$
$$x_{27} = 61.0083764899$$
$$x_{28} = 48.4420058755$$
$$x_{29} = 83.5048855753$$
$$x_{30} = 29.592449954$$
$$x_{31} = -98.7074883329$$
$$x_{32} = -52.0889590394$$
$$x_{33} = -42.1588205683$$
$$x_{34} = 86.1411177186$$
$$x_{35} = -92.4243030258$$
$$x_{36} = -67.291561797$$
$$x_{37} = -10.7428940324$$
$$x_{38} = -77.2217002681$$
$$x_{39} = 14.3898471963$$
$$x_{40} = 70.9385149609$$
$$x_{41} = 98.7074883329$$
$$x_{42} = -39.522588425$$
$$x_{43} = -48.4420058755$$
$$x_{44} = -79.8579324114$$
$$x_{45} = 4.45970872524$$
$$x_{46} = -1.82347658194$$
$$x_{47} = -33.2394031178$$
$$x_{48} = -58.3721443466$$
$$x_{49} = -14.3898471963$$
$$x_{50} = 26.9562178107$$
$$x_{51} = -29.592449954$$
$$x_{52} = -20.6730325035$$
$$x_{53} = -73.5747471042$$
$$x_{54} = -4.45970872524$$
$$x_{55} = 92.4243030258$$
$$x_{56} = 17.0260793396$$
$$x_{57} = 1.82347658194$$
$$x_{58} = -8.10666188912$$
$$x_{59} = -17.0260793396$$
$$x_{60} = 77.2217002681$$
$$x_{61} = -26.9562178107$$
$$x_{62} = 58.3721443466$$
$$x_{63} = 39.522588425$$
$$x_{64} = -96.0712561896$$
$$x_{1} = -23.3092646468$$
$$x_{2} = 89.7880708825$$
$$x_{3} = 23.3092646468$$
$$x_{4} = 45.8057737322$$
$$x_{5} = -64.6553296537$$
$$x_{6} = -45.8057737322$$
$$x_{7} = 73.5747471042$$
$$x_{8} = -83.5048855753$$
$$x_{9} = -70.9385149609$$
$$x_{10} = -54.7251911827$$
$$x_{11} = 52.0889590394$$
$$x_{12} = -35.8756352611$$
$$x_{13} = -86.1411177186$$
$$x_{14} = 79.8579324114$$
$$x_{15} = -89.7880708825$$
$$x_{16} = 64.6553296537$$
$$x_{17} = 54.7251911827$$
$$x_{18} = 67.291561797$$
$$x_{19} = 42.1588205683$$
$$x_{20} = 8.10666188912$$
$$x_{21} = 33.2394031178$$
$$x_{22} = -61.0083764899$$
$$x_{23} = 20.6730325035$$
$$x_{24} = 10.7428940324$$
$$x_{25} = 35.8756352611$$
$$x_{26} = 96.0712561896$$
$$x_{27} = 61.0083764899$$
$$x_{28} = 48.4420058755$$
$$x_{29} = 83.5048855753$$
$$x_{30} = 29.592449954$$
$$x_{31} = -98.7074883329$$
$$x_{32} = -52.0889590394$$
$$x_{33} = -42.1588205683$$
$$x_{34} = 86.1411177186$$
$$x_{35} = -92.4243030258$$
$$x_{36} = -67.291561797$$
$$x_{37} = -10.7428940324$$
$$x_{38} = -77.2217002681$$
$$x_{39} = 14.3898471963$$
$$x_{40} = 70.9385149609$$
$$x_{41} = 98.7074883329$$
$$x_{42} = -39.522588425$$
$$x_{43} = -48.4420058755$$
$$x_{44} = -79.8579324114$$
$$x_{45} = 4.45970872524$$
$$x_{46} = -1.82347658194$$
$$x_{47} = -33.2394031178$$
$$x_{48} = -58.3721443466$$
$$x_{49} = -14.3898471963$$
$$x_{50} = 26.9562178107$$
$$x_{51} = -29.592449954$$
$$x_{52} = -20.6730325035$$
$$x_{53} = -73.5747471042$$
$$x_{54} = -4.45970872524$$
$$x_{55} = 92.4243030258$$
$$x_{56} = 17.0260793396$$
$$x_{57} = 1.82347658194$$
$$x_{58} = -8.10666188912$$
$$x_{59} = -17.0260793396$$
$$x_{60} = 77.2217002681$$
$$x_{61} = -26.9562178107$$
$$x_{62} = 58.3721443466$$
$$x_{63} = 39.522588425$$
$$x_{64} = -96.0712561896$$
Данные корни
$$x_{31} = -98.7074883329$$
$$x_{64} = -96.0712561896$$
$$x_{35} = -92.4243030258$$
$$x_{15} = -89.7880708825$$
$$x_{13} = -86.1411177186$$
$$x_{8} = -83.5048855753$$
$$x_{44} = -79.8579324114$$
$$x_{38} = -77.2217002681$$
$$x_{53} = -73.5747471042$$
$$x_{9} = -70.9385149609$$
$$x_{36} = -67.291561797$$
$$x_{5} = -64.6553296537$$
$$x_{22} = -61.0083764899$$
$$x_{48} = -58.3721443466$$
$$x_{10} = -54.7251911827$$
$$x_{32} = -52.0889590394$$
$$x_{43} = -48.4420058755$$
$$x_{6} = -45.8057737322$$
$$x_{33} = -42.1588205683$$
$$x_{42} = -39.522588425$$
$$x_{12} = -35.8756352611$$
$$x_{47} = -33.2394031178$$
$$x_{51} = -29.592449954$$
$$x_{61} = -26.9562178107$$
$$x_{1} = -23.3092646468$$
$$x_{52} = -20.6730325035$$
$$x_{59} = -17.0260793396$$
$$x_{49} = -14.3898471963$$
$$x_{37} = -10.7428940324$$
$$x_{58} = -8.10666188912$$
$$x_{54} = -4.45970872524$$
$$x_{46} = -1.82347658194$$
$$x_{57} = 1.82347658194$$
$$x_{45} = 4.45970872524$$
$$x_{20} = 8.10666188912$$
$$x_{24} = 10.7428940324$$
$$x_{39} = 14.3898471963$$
$$x_{56} = 17.0260793396$$
$$x_{23} = 20.6730325035$$
$$x_{3} = 23.3092646468$$
$$x_{50} = 26.9562178107$$
$$x_{30} = 29.592449954$$
$$x_{21} = 33.2394031178$$
$$x_{25} = 35.8756352611$$
$$x_{63} = 39.522588425$$
$$x_{19} = 42.1588205683$$
$$x_{4} = 45.8057737322$$
$$x_{28} = 48.4420058755$$
$$x_{11} = 52.0889590394$$
$$x_{17} = 54.7251911827$$
$$x_{62} = 58.3721443466$$
$$x_{27} = 61.0083764899$$
$$x_{16} = 64.6553296537$$
$$x_{18} = 67.291561797$$
$$x_{40} = 70.9385149609$$
$$x_{7} = 73.5747471042$$
$$x_{60} = 77.2217002681$$
$$x_{14} = 79.8579324114$$
$$x_{29} = 83.5048855753$$
$$x_{34} = 86.1411177186$$
$$x_{2} = 89.7880708825$$
$$x_{55} = 92.4243030258$$
$$x_{26} = 96.0712561896$$
$$x_{41} = 98.7074883329$$
являются точками смены знака неравенства в решениях.
Сначала определимся со знаком до крайней левой точки:
$$x_{0} < x_{31}$$
Возьмём например точку
$$x_{0} = x_{31} - \frac{1}{10}$$
=
$$-98.8074883329$$
=
$$-98.8074883329$$
подставляем в выражение
$$\cos{\left (t \right )} > - \frac{1}{4}$$
$$\cos{\left (t \right )} > - \frac{1}{4}$$
cos(t) > -1/4
Тогда
$$x < -98.7074883329$$
не выполняется
значит одно из решений нашего неравенства будет при:
$$x > -98.7074883329 \wedge x < -96.0712561896$$
_____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____
/ \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \
-------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-------
x31 x64 x35 x15 x13 x8 x44 x38 x53 x9 x36 x5 x22 x48 x10 x32 x43 x6 x33 x42 x12 x47 x51 x61 x1 x52 x59 x49 x37 x58 x54 x46 x57 x45 x20 x24 x39 x56 x23 x3 x50 x30 x21 x25 x63 x19 x4 x28 x11 x17 x62 x27 x16 x18 x40 x7 x60 x14 x29 x34 x2 x55 x26 x41
Другие решения неравенства будем получать переходом на следующий полюс
и т.д.
Ответ:
$$x > -98.7074883329 \wedge x < -96.0712561896$$
$$x > -92.4243030258 \wedge x < -89.7880708825$$
$$x > -86.1411177186 \wedge x < -83.5048855753$$
$$x > -79.8579324114 \wedge x < -77.2217002681$$
$$x > -73.5747471042 \wedge x < -70.9385149609$$
$$x > -67.291561797 \wedge x < -64.6553296537$$
$$x > -61.0083764899 \wedge x < -58.3721443466$$
$$x > -54.7251911827 \wedge x < -52.0889590394$$
$$x > -48.4420058755 \wedge x < -45.8057737322$$
$$x > -42.1588205683 \wedge x < -39.522588425$$
$$x > -35.8756352611 \wedge x < -33.2394031178$$
$$x > -29.592449954 \wedge x < -26.9562178107$$
$$x > -23.3092646468 \wedge x < -20.6730325035$$
$$x > -17.0260793396 \wedge x < -14.3898471963$$
$$x > -10.7428940324 \wedge x < -8.10666188912$$
$$x > -4.45970872524 \wedge x < -1.82347658194$$
$$x > 1.82347658194 \wedge x < 4.45970872524$$
$$x > 8.10666188912 \wedge x < 10.7428940324$$
$$x > 14.3898471963 \wedge x < 17.0260793396$$
$$x > 20.6730325035 \wedge x < 23.3092646468$$
$$x > 26.9562178107 \wedge x < 29.592449954$$
$$x > 33.2394031178 \wedge x < 35.8756352611$$
$$x > 39.522588425 \wedge x < 42.1588205683$$
$$x > 45.8057737322 \wedge x < 48.4420058755$$
$$x > 52.0889590394 \wedge x < 54.7251911827$$
$$x > 58.3721443466 \wedge x < 61.0083764899$$
$$x > 64.6553296537 \wedge x < 67.291561797$$
$$x > 70.9385149609 \wedge x < 73.5747471042$$
$$x > 77.2217002681 \wedge x < 79.8579324114$$
$$x > 83.5048855753 \wedge x < 86.1411177186$$
$$x > 89.7880708825 \wedge x < 92.4243030258$$
$$x > 96.0712561896 \wedge x < 98.7074883329$$ / / / ____\\ / / ____\ \\
Or\And\0 <= t, t < pi - atan\\/ 15 //, And\t < 2*pi, pi + atan\\/ 15 / < t//
$$\left(0 \leq t \wedge t < \pi - \operatorname{atan}{\left(\sqrt{15} \right)}\right) \vee \left(t < 2 \pi \wedge \operatorname{atan}{\left(\sqrt{15} \right)} + \pi < t\right)$$
/ ____\ / ____\
[0, pi - atan\\/ 15 /) U (pi + atan\\/ 15 /, 2*pi)
$$x\ in\ \left[0, \pi - \operatorname{atan}{\left(\sqrt{15} \right)}\right) \cup \left(\operatorname{atan}{\left(\sqrt{15} \right)} + \pi, 2 \pi\right)$$