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:
$$\sin{\left(x \right)} \leq \frac{1}{5}$$
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:
$$x_{0} \leq x_{1}$$
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
$$\sin{\left(x \right)} \leq \frac{1}{5}$$
$$\sin{\left(2 \pi n - \frac{1}{10} + \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{5} \right)} \right)} \leq \frac{1}{5}$$
-sin(1/10 - asin(1/5)) <= 1/5
значит одно из решений нашего неравенства будет при:
$$x \leq 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{5} \right)}$$
_____ _____
\ /
-------•-------•-------
x_1 x_2
Другие решения неравенства будем получать переходом на следующий полюс
и т.д.
Ответ:
$$x \leq 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{5} \right)}$$
$$x \geq 2 \pi n - \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{5} \right)} + \pi$$
Решение неравенства на графике
/ / / ___\\ / / ___\ \\
| | |\/ 6 || | |\/ 6 | ||
Or|And|0 <= x, x <= atan|-----||, And|pi - atan|-----| <= x, x < 2*pi||
\ \ \ 12 // \ \ 12 / //
$$\left(0 \leq x \wedge x \leq \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{6}}{12} \right)}\right) \vee \left(\pi - \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{6}}{12} \right)} \leq x \wedge x < 2 \pi\right)$$
/ ___\ / ___\
|\/ 6 | |\/ 6 |
[0, atan|-----|] U [pi - atan|-----|, 2*pi)
\ 12 / \ 12 /
$$x\ in\ \left[0, \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{6}}{12} \right)}\right] \cup \left[\pi - \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{6}}{12} \right)}, 2 \pi\right)$$