sin(x)>1/5 (неравенство)
Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼
Укажите решение неравенства: sin(x)>1/5 (множество решений неравенства)
Решение
Подробное решение
Дано неравенство:
$$\sin{\left(x \right)} > \frac{1}{5}$$
Чтобы решить это нер-во - надо сначала решить соотвествующее ур-ние:
$$\sin{\left(x \right)} = \frac{1}{5}$$
Решаем:
Дано уравнение
$$\sin{\left(x \right)} = \frac{1}{5}$$
- это простейшее тригонометрическое ур-ние
Это ур-ние преобразуется в
$$x = 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{5} \right)}$$
$$x = 2 \pi n - \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{5} \right)} + \pi$$
Или
$$x = 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{5} \right)}$$
$$x = 2 \pi n - \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{5} \right)} + \pi$$
, где n - любое целое число
$$x_{1} = 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{5} \right)}$$
$$x_{2} = 2 \pi n - \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{5} \right)} + \pi$$
$$x_{1} = 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{5} \right)}$$
$$x_{2} = 2 \pi n - \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{5} \right)} + \pi$$
Данные корни
$$x_{1} = 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{5} \right)}$$
$$x_{2} = 2 \pi n - \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{5} \right)} + \pi$$
являются точками смены знака неравенства в решениях.
Сначала определимся со знаком до крайней левой точки:
$$x_{0} < x_{1}$$
Возьмём например точку
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$\left(2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{5} \right)}\right) - \frac{1}{10}$$
=
$$2 \pi n - \frac{1}{10} + \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{5} \right)}$$
подставляем в выражение
$$\sin{\left(x \right)} > \frac{1}{5}$$
$$\sin{\left(2 \pi n - \frac{1}{10} + \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{5} \right)} \right)} > \frac{1}{5}$$
-sin(1/10 - asin(1/5)) > 1/5
Тогда
$$x < 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{5} \right)}$$
не выполняется
значит одно из решений нашего неравенства будет при:
$$x > 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{5} \right)} \wedge x < 2 \pi n - \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{5} \right)} + \pi$$
_____
/ \
-------ο-------ο-------
x1 x2
Решение неравенства на графике
/ / ___\ / ___\ \
| |\/ 6 | |\/ 6 | |
And|x < pi - atan|-----|, atan|-----| < x|
\ \ 12 / \ 12 / /
$$x < \pi - \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{6}}{12} \right)} \wedge \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{6}}{12} \right)} < x$$
/ ___\ / ___\
|\/ 6 | |\/ 6 |
(atan|-----|, pi - atan|-----|)
\ 12 / \ 12 /
$$x\ in\ \left(\operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{6}}{12} \right)}, \pi - \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{6}}{12} \right)}\right)$$