Abs(tan(x))>1/2 (неравенство)
Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼
Укажите решение неравенства: Abs(tan(x))>1/2 (множество решений неравенства)
Решение
Подробное решение
Дано неравенство:
$$\left|{\tan{\left (x \right )}}\right| > \frac{1}{2}$$
Чтобы решить это нер-во - надо сначала решить соотвествующее ур-ние:
$$\left|{\tan{\left (x \right )}}\right| = \frac{1}{2}$$
Решаем:
Дано уравнение
$$\left|{\tan{\left (x \right )}}\right| = \frac{1}{2}$$
преобразуем
$$\left|{\tan{\left (x \right )}}\right| - \frac{1}{2} = 0$$
$$\left|{\tan{\left (x \right )}}\right| - \frac{1}{2} = 0$$
Сделаем замену
$$w = \left|{\tan{\left (x \right )}}\right|$$
Переносим свободные слагаемые (без w)
из левой части в правую, получим:
$$w = \frac{1}{2}$$
Получим ответ: w = 1/2
делаем обратную замену
$$\left|{\tan{\left (x \right )}}\right| = w$$
подставляем w:
$$x_{1} = -78.0761687307$$
$$x_{2} = -21.5275009661$$
$$x_{3} = 38.1627594521$$
$$x_{4} = -3.60524026259$$
$$x_{5} = -62.3682054628$$
$$x_{6} = 41.3043521057$$
$$x_{7} = -38.1627594521$$
$$x_{8} = -34.0938715805$$
$$x_{9} = -41.3043521057$$
$$x_{10} = -65.5097981164$$
$$x_{11} = 34.0938715805$$
$$x_{12} = -49.8018348484$$
$$x_{13} = -74.9345760772$$
$$x_{14} = -16.1716108769$$
$$x_{15} = -79.0034639487$$
$$x_{16} = -47.5875374128$$
$$x_{17} = 44.4459447593$$
$$x_{18} = 40.3770568877$$
$$x_{19} = -53.87072272$$
$$x_{20} = 78.0761687307$$
$$x_{21} = -40.3770568877$$
$$x_{22} = 5.81953769818$$
$$x_{23} = -5.81953769818$$
$$x_{24} = 12.1027230054$$
$$x_{25} = 18.3859083125$$
$$x_{26} = 0.463647609001$$
$$x_{27} = -52.943427502$$
$$x_{28} = 22.4547961841$$
$$x_{29} = -87.5009466915$$
$$x_{30} = 88.4282419095$$
$$x_{31} = -60.1539080272$$
$$x_{32} = 85.2866492559$$
$$x_{33} = 96.9257246523$$
$$x_{34} = -46.6602421948$$
$$x_{35} = 47.5875374128$$
$$x_{36} = -24.6690936197$$
$$x_{37} = 49.8018348484$$
$$x_{38} = 31.8795741449$$
$$x_{39} = -25.5963888377$$
$$x_{40} = 75.8618712952$$
$$x_{41} = -2.67794504459$$
$$x_{42} = -13.0300182234$$
$$x_{43} = -96.9257246523$$
$$x_{44} = 2.67794504459$$
$$x_{45} = 53.87072272$$
$$x_{46} = 84.3593540379$$
$$x_{47} = 60.1539080272$$
$$x_{48} = 46.6602421948$$
$$x_{49} = -12.1027230054$$
$$x_{50} = -19.3132035305$$
$$x_{51} = -31.8795741449$$
$$x_{52} = -90.6425393451$$
$$x_{53} = -68.65139077$$
$$x_{54} = 16.1716108769$$
$$x_{55} = 97.8530198703$$
$$x_{56} = 27.8106862733$$
$$x_{57} = 74.9345760772$$
$$x_{58} = -85.2866492559$$
$$x_{59} = -30.9522789269$$
$$x_{60} = -91.5698345631$$
$$x_{61} = -43.5186495413$$
$$x_{62} = -63.2955006808$$
$$x_{63} = -82.1450566023$$
$$x_{64} = 62.3682054628$$
$$x_{65} = 100.067317306$$
$$x_{66} = -71.7929834236$$
$$x_{67} = 82.1450566023$$
$$x_{68} = 56.0850201556$$
$$x_{69} = -18.3859083125$$
$$x_{70} = 52.943427502$$
$$x_{71} = 24.6690936197$$
$$x_{72} = -93.7841319987$$
$$x_{73} = 30.9522789269$$
$$x_{74} = 69.578685988$$
$$x_{75} = 63.2955006808$$
$$x_{76} = 8.96113035177$$
$$x_{77} = -9.88842556977$$
$$x_{78} = 19.3132035305$$
$$x_{79} = 93.7841319987$$
$$x_{80} = 68.65139077$$
$$x_{81} = 81.2177613843$$
$$x_{82} = 90.6425393451$$
$$x_{83} = -56.0850201556$$
$$x_{84} = 9.88842556977$$
$$x_{85} = -69.578685988$$
$$x_{86} = 71.7929834236$$
$$x_{87} = 25.5963888377$$
$$x_{88} = -35.0211667985$$
$$x_{89} = 91.5698345631$$
$$x_{90} = -97.8530198703$$
$$x_{91} = -8.96113035177$$
$$x_{92} = 13.0300182234$$
$$x_{93} = -100.067317306$$
$$x_{94} = 3.60524026259$$
$$x_{95} = 66.4370933344$$
$$x_{96} = -57.0123153736$$
$$x_{97} = -75.8618712952$$
$$x_{98} = -84.3593540379$$
$$x_{99} = -27.8106862733$$
$$x_{1} = -78.0761687307$$
$$x_{2} = -21.5275009661$$
$$x_{3} = 38.1627594521$$
$$x_{4} = -3.60524026259$$
$$x_{5} = -62.3682054628$$
$$x_{6} = 41.3043521057$$
$$x_{7} = -38.1627594521$$
$$x_{8} = -34.0938715805$$
$$x_{9} = -41.3043521057$$
$$x_{10} = -65.5097981164$$
$$x_{11} = 34.0938715805$$
$$x_{12} = -49.8018348484$$
$$x_{13} = -74.9345760772$$
$$x_{14} = -16.1716108769$$
$$x_{15} = -79.0034639487$$
$$x_{16} = -47.5875374128$$
$$x_{17} = 44.4459447593$$
$$x_{18} = 40.3770568877$$
$$x_{19} = -53.87072272$$
$$x_{20} = 78.0761687307$$
$$x_{21} = -40.3770568877$$
$$x_{22} = 5.81953769818$$
$$x_{23} = -5.81953769818$$
$$x_{24} = 12.1027230054$$
$$x_{25} = 18.3859083125$$
$$x_{26} = 0.463647609001$$
$$x_{27} = -52.943427502$$
$$x_{28} = 22.4547961841$$
$$x_{29} = -87.5009466915$$
$$x_{30} = 88.4282419095$$
$$x_{31} = -60.1539080272$$
$$x_{32} = 85.2866492559$$
$$x_{33} = 96.9257246523$$
$$x_{34} = -46.6602421948$$
$$x_{35} = 47.5875374128$$
$$x_{36} = -24.6690936197$$
$$x_{37} = 49.8018348484$$
$$x_{38} = 31.8795741449$$
$$x_{39} = -25.5963888377$$
$$x_{40} = 75.8618712952$$
$$x_{41} = -2.67794504459$$
$$x_{42} = -13.0300182234$$
$$x_{43} = -96.9257246523$$
$$x_{44} = 2.67794504459$$
$$x_{45} = 53.87072272$$
$$x_{46} = 84.3593540379$$
$$x_{47} = 60.1539080272$$
$$x_{48} = 46.6602421948$$
$$x_{49} = -12.1027230054$$
$$x_{50} = -19.3132035305$$
$$x_{51} = -31.8795741449$$
$$x_{52} = -90.6425393451$$
$$x_{53} = -68.65139077$$
$$x_{54} = 16.1716108769$$
$$x_{55} = 97.8530198703$$
$$x_{56} = 27.8106862733$$
$$x_{57} = 74.9345760772$$
$$x_{58} = -85.2866492559$$
$$x_{59} = -30.9522789269$$
$$x_{60} = -91.5698345631$$
$$x_{61} = -43.5186495413$$
$$x_{62} = -63.2955006808$$
$$x_{63} = -82.1450566023$$
$$x_{64} = 62.3682054628$$
$$x_{65} = 100.067317306$$
$$x_{66} = -71.7929834236$$
$$x_{67} = 82.1450566023$$
$$x_{68} = 56.0850201556$$
$$x_{69} = -18.3859083125$$
$$x_{70} = 52.943427502$$
$$x_{71} = 24.6690936197$$
$$x_{72} = -93.7841319987$$
$$x_{73} = 30.9522789269$$
$$x_{74} = 69.578685988$$
$$x_{75} = 63.2955006808$$
$$x_{76} = 8.96113035177$$
$$x_{77} = -9.88842556977$$
$$x_{78} = 19.3132035305$$
$$x_{79} = 93.7841319987$$
$$x_{80} = 68.65139077$$
$$x_{81} = 81.2177613843$$
$$x_{82} = 90.6425393451$$
$$x_{83} = -56.0850201556$$
$$x_{84} = 9.88842556977$$
$$x_{85} = -69.578685988$$
$$x_{86} = 71.7929834236$$
$$x_{87} = 25.5963888377$$
$$x_{88} = -35.0211667985$$
$$x_{89} = 91.5698345631$$
$$x_{90} = -97.8530198703$$
$$x_{91} = -8.96113035177$$
$$x_{92} = 13.0300182234$$
$$x_{93} = -100.067317306$$
$$x_{94} = 3.60524026259$$
$$x_{95} = 66.4370933344$$
$$x_{96} = -57.0123153736$$
$$x_{97} = -75.8618712952$$
$$x_{98} = -84.3593540379$$
$$x_{99} = -27.8106862733$$
Данные корни
$$x_{93} = -100.067317306$$
$$x_{90} = -97.8530198703$$
$$x_{43} = -96.9257246523$$
$$x_{72} = -93.7841319987$$
$$x_{60} = -91.5698345631$$
$$x_{52} = -90.6425393451$$
$$x_{29} = -87.5009466915$$
$$x_{58} = -85.2866492559$$
$$x_{98} = -84.3593540379$$
$$x_{63} = -82.1450566023$$
$$x_{15} = -79.0034639487$$
$$x_{1} = -78.0761687307$$
$$x_{97} = -75.8618712952$$
$$x_{13} = -74.9345760772$$
$$x_{66} = -71.7929834236$$
$$x_{85} = -69.578685988$$
$$x_{53} = -68.65139077$$
$$x_{10} = -65.5097981164$$
$$x_{62} = -63.2955006808$$
$$x_{5} = -62.3682054628$$
$$x_{31} = -60.1539080272$$
$$x_{96} = -57.0123153736$$
$$x_{83} = -56.0850201556$$
$$x_{19} = -53.87072272$$
$$x_{27} = -52.943427502$$
$$x_{12} = -49.8018348484$$
$$x_{16} = -47.5875374128$$
$$x_{34} = -46.6602421948$$
$$x_{61} = -43.5186495413$$
$$x_{9} = -41.3043521057$$
$$x_{21} = -40.3770568877$$
$$x_{7} = -38.1627594521$$
$$x_{88} = -35.0211667985$$
$$x_{8} = -34.0938715805$$
$$x_{51} = -31.8795741449$$
$$x_{59} = -30.9522789269$$
$$x_{99} = -27.8106862733$$
$$x_{39} = -25.5963888377$$
$$x_{36} = -24.6690936197$$
$$x_{2} = -21.5275009661$$
$$x_{50} = -19.3132035305$$
$$x_{69} = -18.3859083125$$
$$x_{14} = -16.1716108769$$
$$x_{42} = -13.0300182234$$
$$x_{49} = -12.1027230054$$
$$x_{77} = -9.88842556977$$
$$x_{91} = -8.96113035177$$
$$x_{23} = -5.81953769818$$
$$x_{4} = -3.60524026259$$
$$x_{41} = -2.67794504459$$
$$x_{26} = 0.463647609001$$
$$x_{44} = 2.67794504459$$
$$x_{94} = 3.60524026259$$
$$x_{22} = 5.81953769818$$
$$x_{76} = 8.96113035177$$
$$x_{84} = 9.88842556977$$
$$x_{24} = 12.1027230054$$
$$x_{92} = 13.0300182234$$
$$x_{54} = 16.1716108769$$
$$x_{25} = 18.3859083125$$
$$x_{78} = 19.3132035305$$
$$x_{28} = 22.4547961841$$
$$x_{71} = 24.6690936197$$
$$x_{87} = 25.5963888377$$
$$x_{56} = 27.8106862733$$
$$x_{73} = 30.9522789269$$
$$x_{38} = 31.8795741449$$
$$x_{11} = 34.0938715805$$
$$x_{3} = 38.1627594521$$
$$x_{18} = 40.3770568877$$
$$x_{6} = 41.3043521057$$
$$x_{17} = 44.4459447593$$
$$x_{48} = 46.6602421948$$
$$x_{35} = 47.5875374128$$
$$x_{37} = 49.8018348484$$
$$x_{70} = 52.943427502$$
$$x_{45} = 53.87072272$$
$$x_{68} = 56.0850201556$$
$$x_{47} = 60.1539080272$$
$$x_{64} = 62.3682054628$$
$$x_{75} = 63.2955006808$$
$$x_{95} = 66.4370933344$$
$$x_{80} = 68.65139077$$
$$x_{74} = 69.578685988$$
$$x_{86} = 71.7929834236$$
$$x_{57} = 74.9345760772$$
$$x_{40} = 75.8618712952$$
$$x_{20} = 78.0761687307$$
$$x_{81} = 81.2177613843$$
$$x_{67} = 82.1450566023$$
$$x_{46} = 84.3593540379$$
$$x_{32} = 85.2866492559$$
$$x_{30} = 88.4282419095$$
$$x_{82} = 90.6425393451$$
$$x_{89} = 91.5698345631$$
$$x_{79} = 93.7841319987$$
$$x_{33} = 96.9257246523$$
$$x_{55} = 97.8530198703$$
$$x_{65} = 100.067317306$$
являются точками смены знака неравенства в решениях.
Сначала определимся со знаком до крайней левой точки:
$$x_{0} < x_{93}$$
Возьмём например точку
$$x_{0} = x_{93} - \frac{1}{10}$$
=
$$-100.167317306$$
=
$$-100.167317306$$
подставляем в выражение
$$\left|{\tan{\left (x \right )}}\right| > \frac{1}{2}$$
$$\left|{\tan{\left (-100.167317306 \right )}}\right| > \frac{1}{2}$$
0.380572994459515 > 1/2
Тогда
$$x < -100.067317306$$
не выполняется
значит одно из решений нашего неравенства будет при:
$$x > -100.067317306 \wedge x < -97.8530198703$$
_____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____
/ \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ /
-------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-------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-------
x93 x90 x43 x72 x60 x52 x29 x58 x98 x63 x15 x1 x97 x13 x66 x85 x53 x10 x62 x5 x31 x96 x83 x19 x27 x12 x16 x34 x61 x9 x21 x7 x88 x8 x51 x59 x99 x39 x36 x2 x50 x69 x14 x42 x49 x77 x91 x23 x4 x41 x26 x44 x94 x22 x76 x84 x24 x92 x54 x25 x78 x28 x71 x87 x56 x73 x38 x11 x3 x18 x6 x17 x48 x35 x37 x70 x45 x68 x47 x64 x75 x95 x80 x74 x86 x57 x40 x20 x81 x67 x46 x32 x30 x82 x89 x79 x33 x55 x65
Другие решения неравенства будем получать переходом на следующий полюс
и т.д.
Ответ:
$$x > -100.067317306 \wedge x < -97.8530198703$$
$$x > -96.9257246523 \wedge x < -93.7841319987$$
$$x > -91.5698345631 \wedge x < -90.6425393451$$
$$x > -87.5009466915 \wedge x < -85.2866492559$$
$$x > -84.3593540379 \wedge x < -82.1450566023$$
$$x > -79.0034639487 \wedge x < -78.0761687307$$
$$x > -75.8618712952 \wedge x < -74.9345760772$$
$$x > -71.7929834236 \wedge x < -69.578685988$$
$$x > -68.65139077 \wedge x < -65.5097981164$$
$$x > -63.2955006808 \wedge x < -62.3682054628$$
$$x > -60.1539080272 \wedge x < -57.0123153736$$
$$x > -56.0850201556 \wedge x < -53.87072272$$
$$x > -52.943427502 \wedge x < -49.8018348484$$
$$x > -47.5875374128 \wedge x < -46.6602421948$$
$$x > -43.5186495413 \wedge x < -41.3043521057$$
$$x > -40.3770568877 \wedge x < -38.1627594521$$
$$x > -35.0211667985 \wedge x < -34.0938715805$$
$$x > -31.8795741449 \wedge x < -30.9522789269$$
$$x > -27.8106862733 \wedge x < -25.5963888377$$
$$x > -24.6690936197 \wedge x < -21.5275009661$$
$$x > -19.3132035305 \wedge x < -18.3859083125$$
$$x > -16.1716108769 \wedge x < -13.0300182234$$
$$x > -12.1027230054 \wedge x < -9.88842556977$$
$$x > -8.96113035177 \wedge x < -5.81953769818$$
$$x > -3.60524026259 \wedge x < -2.67794504459$$
$$x > 0.463647609001 \wedge x < 2.67794504459$$
$$x > 3.60524026259 \wedge x < 5.81953769818$$
$$x > 8.96113035177 \wedge x < 9.88842556977$$
$$x > 12.1027230054 \wedge x < 13.0300182234$$
$$x > 16.1716108769 \wedge x < 18.3859083125$$
$$x > 19.3132035305 \wedge x < 22.4547961841$$
$$x > 24.6690936197 \wedge x < 25.5963888377$$
$$x > 27.8106862733 \wedge x < 30.9522789269$$
$$x > 31.8795741449 \wedge x < 34.0938715805$$
$$x > 38.1627594521 \wedge x < 40.3770568877$$
$$x > 41.3043521057 \wedge x < 44.4459447593$$
$$x > 46.6602421948 \wedge x < 47.5875374128$$
$$x > 49.8018348484 \wedge x < 52.943427502$$
$$x > 53.87072272 \wedge x < 56.0850201556$$
$$x > 60.1539080272 \wedge x < 62.3682054628$$
$$x > 63.2955006808 \wedge x < 66.4370933344$$
$$x > 68.65139077 \wedge x < 69.578685988$$
$$x > 71.7929834236 \wedge x < 74.9345760772$$
$$x > 75.8618712952 \wedge x < 78.0761687307$$
$$x > 81.2177613843 \wedge x < 82.1450566023$$
$$x > 84.3593540379 \wedge x < 85.2866492559$$
$$x > 88.4282419095 \wedge x < 90.6425393451$$
$$x > 91.5698345631 \wedge x < 93.7841319987$$
$$x > 96.9257246523 \wedge x < 97.8530198703$$
$$x > 100.067317306$$
Решение неравенства на графике
Or(And(-oo < x, x < -atan(1/2)), And(x < oo, atan(1/2) < x))
$$\left(-\infty < x \wedge x < - \operatorname{atan}{\left (\frac{1}{2} \right )}\right) \vee \left(x < \infty \wedge \operatorname{atan}{\left (\frac{1}{2} \right )} < x\right)$$
(-oo, -atan(1/2)) U (atan(1/2), oo)
$$x \in \left(-\infty, - \operatorname{atan}{\left (\frac{1}{2} \right )}\right) \cup \left(\operatorname{atan}{\left (\frac{1}{2} \right )}, \infty\right)$$