cos(t)<2/3 (неравенство)
Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼
Укажите решение неравенства: cos(t)<2/3 (множество решений неравенства)
Решение
Подробное решение
Дано неравенство:
$$\cos{\left(t \right)} < \frac{2}{3}$$
Чтобы решить это нер-во - надо сначала решить соотвествующее ур-ние:
$$\cos{\left(t \right)} = \frac{2}{3}$$
Решаем:
Дано уравнение
$$\cos{\left(t \right)} = \frac{2}{3}$$
преобразуем
$$\cos{\left(t \right)} - \frac{2}{3} = 0$$
$$\cos{\left(t \right)} - \frac{2}{3} = 0$$
Сделаем замену
$$w = \cos{\left(t \right)}$$
Переносим свободные слагаемые (без w)
из левой части в правую, получим:
$$w = \frac{2}{3}$$
Получим ответ: w = 2/3
делаем обратную замену
$$\cos{\left(t \right)} = w$$
подставляем w:
$$x_{1} = 95.0888482782617$$
$$x_{2} = -32.2569952064659$$
$$x_{3} = 74.5571550155871$$
$$x_{4} = 69.9561070495434$$
$$x_{5} = 57.3897364351842$$
$$x_{6} = -93.4067109371259$$
$$x_{7} = -30.57485786533$$
$$x_{8} = -55.7075990940483$$
$$x_{9} = -68.2739697084075$$
$$x_{10} = -0.84106867056793$$
$$x_{11} = -99.6898962443055$$
$$x_{12} = -82.5224776639025$$
$$x_{13} = 49.4244137868688$$
$$x_{14} = -11.7253019437912$$
$$x_{15} = 11.7253019437912$$
$$x_{16} = -13.4074392849271$$
$$x_{17} = 38.5401805136454$$
$$x_{18} = 93.4067109371259$$
$$x_{19} = 32.2569952064659$$
$$x_{20} = -101.372033585441$$
$$x_{21} = -76.239292356723$$
$$x_{22} = 18.0084872509708$$
$$x_{23} = -18.0084872509708$$
$$x_{24} = 80.8403403227667$$
$$x_{25} = 0.84106867056793$$
$$x_{26} = 51.1065511280046$$
$$x_{27} = -61.9907844012279$$
$$x_{28} = 68.2739697084075$$
$$x_{29} = 76.239292356723$$
$$x_{30} = 82.5224776639025$$
$$x_{31} = -36.8580431725096$$
$$x_{32} = -95.0888482782617$$
$$x_{33} = 25.9738098992863$$
$$x_{34} = 61.9907844012279$$
$$x_{35} = 87.1235256299463$$
$$x_{36} = 30.57485786533$$
$$x_{37} = 13.4074392849271$$
$$x_{38} = -38.5401805136454$$
$$x_{39} = 55.7075990940483$$
$$x_{40} = -19.6906245921067$$
$$x_{41} = -43.1412284796892$$
$$x_{42} = -88.8056629710821$$
$$x_{43} = 5.44211663661166$$
$$x_{44} = -63.6729217423638$$
$$x_{45} = -7.12425397774752$$
$$x_{46} = 36.8580431725096$$
$$x_{47} = -51.1065511280046$$
$$x_{48} = 99.6898962443055$$
$$x_{49} = -74.5571550155871$$
$$x_{50} = 24.2916725581504$$
$$x_{51} = 44.823365820825$$
$$x_{52} = -49.4244137868688$$
$$x_{53} = -69.9561070495434$$
$$x_{54} = -80.8403403227667$$
$$x_{55} = 7.12425397774752$$
$$x_{56} = -87.1235256299463$$
$$x_{57} = 43.1412284796892$$
$$x_{58} = -24.2916725581504$$
$$x_{59} = 19.6906245921067$$
$$x_{60} = 63.6729217423638$$
$$x_{61} = -5.44211663661166$$
$$x_{62} = -44.823365820825$$
$$x_{63} = -25.9738098992863$$
$$x_{64} = -57.3897364351842$$
$$x_{65} = 88.8056629710821$$
$$x_{1} = 95.0888482782617$$
$$x_{2} = -32.2569952064659$$
$$x_{3} = 74.5571550155871$$
$$x_{4} = 69.9561070495434$$
$$x_{5} = 57.3897364351842$$
$$x_{6} = -93.4067109371259$$
$$x_{7} = -30.57485786533$$
$$x_{8} = -55.7075990940483$$
$$x_{9} = -68.2739697084075$$
$$x_{10} = -0.84106867056793$$
$$x_{11} = -99.6898962443055$$
$$x_{12} = -82.5224776639025$$
$$x_{13} = 49.4244137868688$$
$$x_{14} = -11.7253019437912$$
$$x_{15} = 11.7253019437912$$
$$x_{16} = -13.4074392849271$$
$$x_{17} = 38.5401805136454$$
$$x_{18} = 93.4067109371259$$
$$x_{19} = 32.2569952064659$$
$$x_{20} = -101.372033585441$$
$$x_{21} = -76.239292356723$$
$$x_{22} = 18.0084872509708$$
$$x_{23} = -18.0084872509708$$
$$x_{24} = 80.8403403227667$$
$$x_{25} = 0.84106867056793$$
$$x_{26} = 51.1065511280046$$
$$x_{27} = -61.9907844012279$$
$$x_{28} = 68.2739697084075$$
$$x_{29} = 76.239292356723$$
$$x_{30} = 82.5224776639025$$
$$x_{31} = -36.8580431725096$$
$$x_{32} = -95.0888482782617$$
$$x_{33} = 25.9738098992863$$
$$x_{34} = 61.9907844012279$$
$$x_{35} = 87.1235256299463$$
$$x_{36} = 30.57485786533$$
$$x_{37} = 13.4074392849271$$
$$x_{38} = -38.5401805136454$$
$$x_{39} = 55.7075990940483$$
$$x_{40} = -19.6906245921067$$
$$x_{41} = -43.1412284796892$$
$$x_{42} = -88.8056629710821$$
$$x_{43} = 5.44211663661166$$
$$x_{44} = -63.6729217423638$$
$$x_{45} = -7.12425397774752$$
$$x_{46} = 36.8580431725096$$
$$x_{47} = -51.1065511280046$$
$$x_{48} = 99.6898962443055$$
$$x_{49} = -74.5571550155871$$
$$x_{50} = 24.2916725581504$$
$$x_{51} = 44.823365820825$$
$$x_{52} = -49.4244137868688$$
$$x_{53} = -69.9561070495434$$
$$x_{54} = -80.8403403227667$$
$$x_{55} = 7.12425397774752$$
$$x_{56} = -87.1235256299463$$
$$x_{57} = 43.1412284796892$$
$$x_{58} = -24.2916725581504$$
$$x_{59} = 19.6906245921067$$
$$x_{60} = 63.6729217423638$$
$$x_{61} = -5.44211663661166$$
$$x_{62} = -44.823365820825$$
$$x_{63} = -25.9738098992863$$
$$x_{64} = -57.3897364351842$$
$$x_{65} = 88.8056629710821$$
Данные корни
$$x_{20} = -101.372033585441$$
$$x_{11} = -99.6898962443055$$
$$x_{32} = -95.0888482782617$$
$$x_{6} = -93.4067109371259$$
$$x_{42} = -88.8056629710821$$
$$x_{56} = -87.1235256299463$$
$$x_{12} = -82.5224776639025$$
$$x_{54} = -80.8403403227667$$
$$x_{21} = -76.239292356723$$
$$x_{49} = -74.5571550155871$$
$$x_{53} = -69.9561070495434$$
$$x_{9} = -68.2739697084075$$
$$x_{44} = -63.6729217423638$$
$$x_{27} = -61.9907844012279$$
$$x_{64} = -57.3897364351842$$
$$x_{8} = -55.7075990940483$$
$$x_{47} = -51.1065511280046$$
$$x_{52} = -49.4244137868688$$
$$x_{62} = -44.823365820825$$
$$x_{41} = -43.1412284796892$$
$$x_{38} = -38.5401805136454$$
$$x_{31} = -36.8580431725096$$
$$x_{2} = -32.2569952064659$$
$$x_{7} = -30.57485786533$$
$$x_{63} = -25.9738098992863$$
$$x_{58} = -24.2916725581504$$
$$x_{40} = -19.6906245921067$$
$$x_{23} = -18.0084872509708$$
$$x_{16} = -13.4074392849271$$
$$x_{14} = -11.7253019437912$$
$$x_{45} = -7.12425397774752$$
$$x_{61} = -5.44211663661166$$
$$x_{10} = -0.84106867056793$$
$$x_{25} = 0.84106867056793$$
$$x_{43} = 5.44211663661166$$
$$x_{55} = 7.12425397774752$$
$$x_{15} = 11.7253019437912$$
$$x_{37} = 13.4074392849271$$
$$x_{22} = 18.0084872509708$$
$$x_{59} = 19.6906245921067$$
$$x_{50} = 24.2916725581504$$
$$x_{33} = 25.9738098992863$$
$$x_{36} = 30.57485786533$$
$$x_{19} = 32.2569952064659$$
$$x_{46} = 36.8580431725096$$
$$x_{17} = 38.5401805136454$$
$$x_{57} = 43.1412284796892$$
$$x_{51} = 44.823365820825$$
$$x_{13} = 49.4244137868688$$
$$x_{26} = 51.1065511280046$$
$$x_{39} = 55.7075990940483$$
$$x_{5} = 57.3897364351842$$
$$x_{34} = 61.9907844012279$$
$$x_{60} = 63.6729217423638$$
$$x_{28} = 68.2739697084075$$
$$x_{4} = 69.9561070495434$$
$$x_{3} = 74.5571550155871$$
$$x_{29} = 76.239292356723$$
$$x_{24} = 80.8403403227667$$
$$x_{30} = 82.5224776639025$$
$$x_{35} = 87.1235256299463$$
$$x_{65} = 88.8056629710821$$
$$x_{18} = 93.4067109371259$$
$$x_{1} = 95.0888482782617$$
$$x_{48} = 99.6898962443055$$
являются точками смены знака неравенства в решениях.
Сначала определимся со знаком до крайней левой точки:
$$x_{0} < x_{20}$$
Возьмём например точку
$$x_{0} = x_{20} - \frac{1}{10}$$
=
$$-101.372033585441 - \frac{1}{10}$$
=
$$-101.472033585441$$
подставляем в выражение
$$\cos{\left(t \right)} < \frac{2}{3}$$
$$\cos{\left(t \right)} < \frac{2}{3}$$
cos(t) < 2/3
Тогда
$$x < -101.372033585441$$
не выполняется
значит одно из решений нашего неравенства будет при:
$$x > -101.372033585441 \wedge x < -99.6898962443055$$
_____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____
/ \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ /
-------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-------
x20 x11 x32 x6 x42 x56 x12 x54 x21 x49 x53 x9 x44 x27 x64 x8 x47 x52 x62 x41 x38 x31 x2 x7 x63 x58 x40 x23 x16 x14 x45 x61 x10 x25 x43 x55 x15 x37 x22 x59 x50 x33 x36 x19 x46 x17 x57 x51 x13 x26 x39 x5 x34 x60 x28 x4 x3 x29 x24 x30 x35 x65 x18 x1 x48
Другие решения неравенства будем получать переходом на следующий полюс
и т.д.
Ответ:
$$x > -101.372033585441 \wedge x < -99.6898962443055$$
$$x > -95.0888482782617 \wedge x < -93.4067109371259$$
$$x > -88.8056629710821 \wedge x < -87.1235256299463$$
$$x > -82.5224776639025 \wedge x < -80.8403403227667$$
$$x > -76.239292356723 \wedge x < -74.5571550155871$$
$$x > -69.9561070495434 \wedge x < -68.2739697084075$$
$$x > -63.6729217423638 \wedge x < -61.9907844012279$$
$$x > -57.3897364351842 \wedge x < -55.7075990940483$$
$$x > -51.1065511280046 \wedge x < -49.4244137868688$$
$$x > -44.823365820825 \wedge x < -43.1412284796892$$
$$x > -38.5401805136454 \wedge x < -36.8580431725096$$
$$x > -32.2569952064659 \wedge x < -30.57485786533$$
$$x > -25.9738098992863 \wedge x < -24.2916725581504$$
$$x > -19.6906245921067 \wedge x < -18.0084872509708$$
$$x > -13.4074392849271 \wedge x < -11.7253019437912$$
$$x > -7.12425397774752 \wedge x < -5.44211663661166$$
$$x > -0.84106867056793 \wedge x < 0.84106867056793$$
$$x > 5.44211663661166 \wedge x < 7.12425397774752$$
$$x > 11.7253019437912 \wedge x < 13.4074392849271$$
$$x > 18.0084872509708 \wedge x < 19.6906245921067$$
$$x > 24.2916725581504 \wedge x < 25.9738098992863$$
$$x > 30.57485786533 \wedge x < 32.2569952064659$$
$$x > 36.8580431725096 \wedge x < 38.5401805136454$$
$$x > 43.1412284796892 \wedge x < 44.823365820825$$
$$x > 49.4244137868688 \wedge x < 51.1065511280046$$
$$x > 55.7075990940483 \wedge x < 57.3897364351842$$
$$x > 61.9907844012279 \wedge x < 63.6729217423638$$
$$x > 68.2739697084075 \wedge x < 69.9561070495434$$
$$x > 74.5571550155871 \wedge x < 76.239292356723$$
$$x > 80.8403403227667 \wedge x < 82.5224776639025$$
$$x > 87.1235256299463 \wedge x < 88.8056629710821$$
$$x > 93.4067109371259 \wedge x < 95.0888482782617$$
$$x > 99.6898962443055$$ / / ___\ / ___\ \
| |\/ 5 | |\/ 5 | |
And|t < - atan|-----| + 2*pi, atan|-----| < t|
\ \ 2 / \ 2 / /
$$t < - \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{5}}{2} \right)} + 2 \pi \wedge \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{5}}{2} \right)} < t$$
/ ___\ / ___\
|\/ 5 | |\/ 5 |
(atan|-----|, - atan|-----| + 2*pi)
\ 2 / \ 2 /
$$x\ in\ \left(\operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{5}}{2} \right)}, - \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{5}}{2} \right)} + 2 \pi\right)$$