cos(x)<-3/4 (неравенство)
Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼
Укажите решение неравенства: cos(x)<-3/4 (множество решений неравенства)
Решение
Подробное решение
Дано неравенство:
$$\cos{\left(x \right)} < - \frac{3}{4}$$
Чтобы решить это нер-во - надо сначала решить соотвествующее ур-ние:
$$\cos{\left(x \right)} = - \frac{3}{4}$$
Решаем:
Дано уравнение
$$\cos{\left(x \right)} = - \frac{3}{4}$$
- это простейшее тригонометрическое ур-ние
Это ур-ние преобразуется в
$$x = \pi n + \operatorname{acos}{\left(- \frac{3}{4} \right)}$$
$$x = \pi n - \pi + \operatorname{acos}{\left(- \frac{3}{4} \right)}$$
Или
$$x = \pi n + \operatorname{acos}{\left(- \frac{3}{4} \right)}$$
$$x = \pi n - \pi + \operatorname{acos}{\left(- \frac{3}{4} \right)}$$
, где n - любое целое число
$$x_{1} = \pi n + \operatorname{acos}{\left(- \frac{3}{4} \right)}$$
$$x_{2} = \pi n - \pi + \operatorname{acos}{\left(- \frac{3}{4} \right)}$$
$$x_{1} = \pi n + \operatorname{acos}{\left(- \frac{3}{4} \right)}$$
$$x_{2} = \pi n - \pi + \operatorname{acos}{\left(- \frac{3}{4} \right)}$$
Данные корни
$$x_{1} = \pi n + \operatorname{acos}{\left(- \frac{3}{4} \right)}$$
$$x_{2} = \pi n - \pi + \operatorname{acos}{\left(- \frac{3}{4} \right)}$$
являются точками смены знака неравенства в решениях.
Сначала определимся со знаком до крайней левой точки:
$$x_{0} < x_{1}$$
Возьмём например точку
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$\left(\pi n + \operatorname{acos}{\left(- \frac{3}{4} \right)}\right) - \frac{1}{10}$$
=
$$\pi n - \frac{1}{10} + \operatorname{acos}{\left(- \frac{3}{4} \right)}$$
подставляем в выражение
$$\cos{\left(x \right)} < - \frac{3}{4}$$
$$\cos{\left(\pi n - \frac{1}{10} + \operatorname{acos}{\left(- \frac{3}{4} \right)} \right)} < - \frac{3}{4}$$
n
(-1) *cos(1/10 - acos(-3/4)) < -3/4
но
n
(-1) *cos(1/10 - acos(-3/4)) > -3/4
Тогда
$$x < \pi n + \operatorname{acos}{\left(- \frac{3}{4} \right)}$$
не выполняется
значит одно из решений нашего неравенства будет при:
$$x > \pi n + \operatorname{acos}{\left(- \frac{3}{4} \right)} \wedge x < \pi n - \pi + \operatorname{acos}{\left(- \frac{3}{4} \right)}$$
_____
/ \
-------ο-------ο-------
x1 x2
Решение неравенства на графике
/ / ___\ / ___\ \
| |\/ 7 | |\/ 7 | |
And|x < pi + atan|-----|, pi - atan|-----| < x|
\ \ 3 / \ 3 / /
$$x < \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{7}}{3} \right)} + \pi \wedge \pi - \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{7}}{3} \right)} < x$$
/ ___\ / ___\
|\/ 7 | |\/ 7 |
(pi - atan|-----|, pi + atan|-----|)
\ 3 / \ 3 /
$$x\ in\ \left(\pi - \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{7}}{3} \right)}, \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{7}}{3} \right)} + \pi\right)$$