cos(t)<1/2 (неравенство)
Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼
Укажите решение неравенства: cos(t)<1/2 (множество решений неравенства)
Решение
Подробное решение
Дано неравенство:
$$\cos{\left(t \right)} < \frac{1}{2}$$
Чтобы решить это нер-во - надо сначала решить соотвествующее ур-ние:
$$\cos{\left(t \right)} = \frac{1}{2}$$
Решаем:
Дано уравнение
$$\cos{\left(t \right)} = \frac{1}{2}$$
преобразуем
$$\cos{\left(t \right)} - \frac{1}{2} = 0$$
$$\cos{\left(t \right)} - \frac{1}{2} = 0$$
Сделаем замену
$$w = \cos{\left(t \right)}$$
Переносим свободные слагаемые (без w)
из левой части в правую, получим:
$$w = \frac{1}{2}$$
Получим ответ: w = 1/2
делаем обратную замену
$$\cos{\left(t \right)} = w$$
подставляем w:
$$x_{1} = -51.3126800086333$$
$$x_{2} = 5.23598775598299$$
$$x_{3} = 76.4454212373516$$
$$x_{4} = -70.162235930172$$
$$x_{5} = -57.5958653158129$$
$$x_{6} = -38.7463093942741$$
$$x_{7} = -1.0471975511966$$
$$x_{8} = 74.3510261349584$$
$$x_{9} = 82.7286065445312$$
$$x_{10} = -80.634211442138$$
$$x_{11} = 63.8790506229925$$
$$x_{12} = 1.0471975511966$$
$$x_{13} = -11.5191730631626$$
$$x_{14} = -55.5014702134197$$
$$x_{15} = -89.0117918517108$$
$$x_{16} = 32.4631240870945$$
$$x_{17} = -86.9173967493176$$
$$x_{18} = 7.33038285837618$$
$$x_{19} = 24.0855436775217$$
$$x_{20} = -7.33038285837618$$
$$x_{21} = 38.7463093942741$$
$$x_{22} = 51.3126800086333$$
$$x_{23} = -26.1799387799149$$
$$x_{24} = 95.2949771588904$$
$$x_{25} = -13.6135681655558$$
$$x_{26} = -17.8023583703422$$
$$x_{27} = 57.5958653158129$$
$$x_{28} = 19.8967534727354$$
$$x_{29} = -68.0678408277789$$
$$x_{30} = 13.6135681655558$$
$$x_{31} = 93.2005820564972$$
$$x_{32} = 61.7846555205993$$
$$x_{33} = -36.6519142918809$$
$$x_{34} = -42.9350995990605$$
$$x_{35} = -61.7846555205993$$
$$x_{36} = -359.188760060433$$
$$x_{37} = 17.8023583703422$$
$$x_{38} = -82.7286065445312$$
$$x_{39} = -95.2949771588904$$
$$x_{40} = -99.4837673636768$$
$$x_{41} = 42.9350995990605$$
$$x_{42} = 26.1799387799149$$
$$x_{43} = -19.8967534727354$$
$$x_{44} = -49.2182849062401$$
$$x_{45} = 30.3687289847013$$
$$x_{46} = 55.5014702134197$$
$$x_{47} = -5.23598775598299$$
$$x_{48} = 11.5191730631626$$
$$x_{49} = -93.2005820564972$$
$$x_{50} = -76.4454212373516$$
$$x_{51} = -32.4631240870945$$
$$x_{52} = 36.6519142918809$$
$$x_{53} = 89.0117918517108$$
$$x_{54} = -74.3510261349584$$
$$x_{55} = 68.0678408277789$$
$$x_{56} = -225.147473507269$$
$$x_{57} = 45.0294947014537$$
$$x_{58} = -45.0294947014537$$
$$x_{59} = 86.9173967493176$$
$$x_{60} = -63.8790506229925$$
$$x_{61} = 70.162235930172$$
$$x_{62} = -30.3687289847013$$
$$x_{63} = 49.2182849062401$$
$$x_{64} = -24.0855436775217$$
$$x_{65} = 99.4837673636768$$
$$x_{66} = 80.634211442138$$
$$x_{67} = 1651.43053823704$$
$$x_{1} = -51.3126800086333$$
$$x_{2} = 5.23598775598299$$
$$x_{3} = 76.4454212373516$$
$$x_{4} = -70.162235930172$$
$$x_{5} = -57.5958653158129$$
$$x_{6} = -38.7463093942741$$
$$x_{7} = -1.0471975511966$$
$$x_{8} = 74.3510261349584$$
$$x_{9} = 82.7286065445312$$
$$x_{10} = -80.634211442138$$
$$x_{11} = 63.8790506229925$$
$$x_{12} = 1.0471975511966$$
$$x_{13} = -11.5191730631626$$
$$x_{14} = -55.5014702134197$$
$$x_{15} = -89.0117918517108$$
$$x_{16} = 32.4631240870945$$
$$x_{17} = -86.9173967493176$$
$$x_{18} = 7.33038285837618$$
$$x_{19} = 24.0855436775217$$
$$x_{20} = -7.33038285837618$$
$$x_{21} = 38.7463093942741$$
$$x_{22} = 51.3126800086333$$
$$x_{23} = -26.1799387799149$$
$$x_{24} = 95.2949771588904$$
$$x_{25} = -13.6135681655558$$
$$x_{26} = -17.8023583703422$$
$$x_{27} = 57.5958653158129$$
$$x_{28} = 19.8967534727354$$
$$x_{29} = -68.0678408277789$$
$$x_{30} = 13.6135681655558$$
$$x_{31} = 93.2005820564972$$
$$x_{32} = 61.7846555205993$$
$$x_{33} = -36.6519142918809$$
$$x_{34} = -42.9350995990605$$
$$x_{35} = -61.7846555205993$$
$$x_{36} = -359.188760060433$$
$$x_{37} = 17.8023583703422$$
$$x_{38} = -82.7286065445312$$
$$x_{39} = -95.2949771588904$$
$$x_{40} = -99.4837673636768$$
$$x_{41} = 42.9350995990605$$
$$x_{42} = 26.1799387799149$$
$$x_{43} = -19.8967534727354$$
$$x_{44} = -49.2182849062401$$
$$x_{45} = 30.3687289847013$$
$$x_{46} = 55.5014702134197$$
$$x_{47} = -5.23598775598299$$
$$x_{48} = 11.5191730631626$$
$$x_{49} = -93.2005820564972$$
$$x_{50} = -76.4454212373516$$
$$x_{51} = -32.4631240870945$$
$$x_{52} = 36.6519142918809$$
$$x_{53} = 89.0117918517108$$
$$x_{54} = -74.3510261349584$$
$$x_{55} = 68.0678408277789$$
$$x_{56} = -225.147473507269$$
$$x_{57} = 45.0294947014537$$
$$x_{58} = -45.0294947014537$$
$$x_{59} = 86.9173967493176$$
$$x_{60} = -63.8790506229925$$
$$x_{61} = 70.162235930172$$
$$x_{62} = -30.3687289847013$$
$$x_{63} = 49.2182849062401$$
$$x_{64} = -24.0855436775217$$
$$x_{65} = 99.4837673636768$$
$$x_{66} = 80.634211442138$$
$$x_{67} = 1651.43053823704$$
Данные корни
$$x_{36} = -359.188760060433$$
$$x_{56} = -225.147473507269$$
$$x_{40} = -99.4837673636768$$
$$x_{39} = -95.2949771588904$$
$$x_{49} = -93.2005820564972$$
$$x_{15} = -89.0117918517108$$
$$x_{17} = -86.9173967493176$$
$$x_{38} = -82.7286065445312$$
$$x_{10} = -80.634211442138$$
$$x_{50} = -76.4454212373516$$
$$x_{54} = -74.3510261349584$$
$$x_{4} = -70.162235930172$$
$$x_{29} = -68.0678408277789$$
$$x_{60} = -63.8790506229925$$
$$x_{35} = -61.7846555205993$$
$$x_{5} = -57.5958653158129$$
$$x_{14} = -55.5014702134197$$
$$x_{1} = -51.3126800086333$$
$$x_{44} = -49.2182849062401$$
$$x_{58} = -45.0294947014537$$
$$x_{34} = -42.9350995990605$$
$$x_{6} = -38.7463093942741$$
$$x_{33} = -36.6519142918809$$
$$x_{51} = -32.4631240870945$$
$$x_{62} = -30.3687289847013$$
$$x_{23} = -26.1799387799149$$
$$x_{64} = -24.0855436775217$$
$$x_{43} = -19.8967534727354$$
$$x_{26} = -17.8023583703422$$
$$x_{25} = -13.6135681655558$$
$$x_{13} = -11.5191730631626$$
$$x_{20} = -7.33038285837618$$
$$x_{47} = -5.23598775598299$$
$$x_{7} = -1.0471975511966$$
$$x_{12} = 1.0471975511966$$
$$x_{2} = 5.23598775598299$$
$$x_{18} = 7.33038285837618$$
$$x_{48} = 11.5191730631626$$
$$x_{30} = 13.6135681655558$$
$$x_{37} = 17.8023583703422$$
$$x_{28} = 19.8967534727354$$
$$x_{19} = 24.0855436775217$$
$$x_{42} = 26.1799387799149$$
$$x_{45} = 30.3687289847013$$
$$x_{16} = 32.4631240870945$$
$$x_{52} = 36.6519142918809$$
$$x_{21} = 38.7463093942741$$
$$x_{41} = 42.9350995990605$$
$$x_{57} = 45.0294947014537$$
$$x_{63} = 49.2182849062401$$
$$x_{22} = 51.3126800086333$$
$$x_{46} = 55.5014702134197$$
$$x_{27} = 57.5958653158129$$
$$x_{32} = 61.7846555205993$$
$$x_{11} = 63.8790506229925$$
$$x_{55} = 68.0678408277789$$
$$x_{61} = 70.162235930172$$
$$x_{8} = 74.3510261349584$$
$$x_{3} = 76.4454212373516$$
$$x_{66} = 80.634211442138$$
$$x_{9} = 82.7286065445312$$
$$x_{59} = 86.9173967493176$$
$$x_{53} = 89.0117918517108$$
$$x_{31} = 93.2005820564972$$
$$x_{24} = 95.2949771588904$$
$$x_{65} = 99.4837673636768$$
$$x_{67} = 1651.43053823704$$
являются точками смены знака неравенства в решениях.
Сначала определимся со знаком до крайней левой точки:
$$x_{0} < x_{36}$$
Возьмём например точку
$$x_{0} = x_{36} - \frac{1}{10}$$
=
$$-359.188760060433 - \frac{1}{10}$$
=
$$-359.288760060433$$
подставляем в выражение
$$\cos{\left(t \right)} < \frac{1}{2}$$
$$\cos{\left(t \right)} < \frac{1}{2}$$
cos(t) < 1/2
Тогда
$$x < -359.188760060433$$
не выполняется
значит одно из решений нашего неравенства будет при:
$$x > -359.188760060433 \wedge x < -225.147473507269$$
_____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____
/ \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ /
-------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-------
x_36 x_56 x_40 x_39 x_49 x_15 x_17 x_38 x_10 x_50 x_54 x_4 x_29 x_60 x_35 x_5 x_14 x_1 x_44 x_58 x_34 x_6 x_33 x_51 x_62 x_23 x_64 x_43 x_26 x_25 x_13 x_20 x_47 x_7 x_12 x_2 x_18 x_48 x_30 x_37 x_28 x_19 x_42 x_45 x_16 x_52 x_21 x_41 x_57 x_63 x_22 x_46 x_27 x_32 x_11 x_55 x_61 x_8 x_3 x_66 x_9 x_59 x_53 x_31 x_24 x_65 x_67
Другие решения неравенства будем получать переходом на следующий полюс
и т.д.
Ответ:
$$x > -359.188760060433 \wedge x < -225.147473507269$$
$$x > -99.4837673636768 \wedge x < -95.2949771588904$$
$$x > -93.2005820564972 \wedge x < -89.0117918517108$$
$$x > -86.9173967493176 \wedge x < -82.7286065445312$$
$$x > -80.634211442138 \wedge x < -76.4454212373516$$
$$x > -74.3510261349584 \wedge x < -70.162235930172$$
$$x > -68.0678408277789 \wedge x < -63.8790506229925$$
$$x > -61.7846555205993 \wedge x < -57.5958653158129$$
$$x > -55.5014702134197 \wedge x < -51.3126800086333$$
$$x > -49.2182849062401 \wedge x < -45.0294947014537$$
$$x > -42.9350995990605 \wedge x < -38.7463093942741$$
$$x > -36.6519142918809 \wedge x < -32.4631240870945$$
$$x > -30.3687289847013 \wedge x < -26.1799387799149$$
$$x > -24.0855436775217 \wedge x < -19.8967534727354$$
$$x > -17.8023583703422 \wedge x < -13.6135681655558$$
$$x > -11.5191730631626 \wedge x < -7.33038285837618$$
$$x > -5.23598775598299 \wedge x < -1.0471975511966$$
$$x > 1.0471975511966 \wedge x < 5.23598775598299$$
$$x > 7.33038285837618 \wedge x < 11.5191730631626$$
$$x > 13.6135681655558 \wedge x < 17.8023583703422$$
$$x > 19.8967534727354 \wedge x < 24.0855436775217$$
$$x > 26.1799387799149 \wedge x < 30.3687289847013$$
$$x > 32.4631240870945 \wedge x < 36.6519142918809$$
$$x > 38.7463093942741 \wedge x < 42.9350995990605$$
$$x > 45.0294947014537 \wedge x < 49.2182849062401$$
$$x > 51.3126800086333 \wedge x < 55.5014702134197$$
$$x > 57.5958653158129 \wedge x < 61.7846555205993$$
$$x > 63.8790506229925 \wedge x < 68.0678408277789$$
$$x > 70.162235930172 \wedge x < 74.3510261349584$$
$$x > 76.4454212373516 \wedge x < 80.634211442138$$
$$x > 82.7286065445312 \wedge x < 86.9173967493176$$
$$x > 89.0117918517108 \wedge x < 93.2005820564972$$
$$x > 95.2949771588904 \wedge x < 99.4837673636768$$
$$x > 1651.43053823704$$ /pi 5*pi\
And|-- < t, t < ----|
\3 3 /
$$\frac{\pi}{3} < t \wedge t < \frac{5 \pi}{3}$$
$$x\ in\ \left(\frac{\pi}{3}, \frac{5 \pi}{3}\right)$$