Abs(tan(x))<1 (неравенство)
Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼
Укажите решение неравенства: Abs(tan(x))<1 (множество решений неравенства)
Решение
Подробное решение
Дано неравенство:
$$\left|{\tan{\left (x \right )}}\right| < 1$$
Чтобы решить это нер-во - надо сначала решить соотвествующее ур-ние:
$$\left|{\tan{\left (x \right )}}\right| = 1$$
Решаем:
Дано уравнение
$$\left|{\tan{\left (x \right )}}\right| = 1$$
преобразуем
$$\left|{\tan{\left (x \right )}}\right| - 1 = 0$$
$$\left|{\tan{\left (x \right )}}\right| - 1 = 0$$
Сделаем замену
$$w = \left|{\tan{\left (x \right )}}\right|$$
Переносим свободные слагаемые (без w)
из левой части в правую, получим:
$$w = 1$$
Получим ответ: w = 1
делаем обратную замену
$$\left|{\tan{\left (x \right )}}\right| = w$$
подставляем w:
$$x_{1} = -77.7544181763$$
$$x_{2} = 90.3207887907$$
$$x_{3} = 22.7765467385$$
$$x_{4} = -93.4623814443$$
$$x_{5} = 77.7544181763$$
$$x_{6} = -13.3517687778$$
$$x_{7} = -71.4712328692$$
$$x_{8} = 33.7721210261$$
$$x_{9} = -47.9092879672$$
$$x_{10} = 66.7588438888$$
$$x_{11} = 69.9004365424$$
$$x_{12} = -25.9181393921$$
$$x_{13} = 63.6172512352$$
$$x_{14} = 30.6305283725$$
$$x_{15} = -49.480084294$$
$$x_{16} = 84.0376034835$$
$$x_{17} = -87.1791961371$$
$$x_{18} = 54.1924732744$$
$$x_{19} = 2.35619449019$$
$$x_{20} = -33.7721210261$$
$$x_{21} = 10.2101761242$$
$$x_{22} = 62.0464549084$$
$$x_{23} = 76.1836218496$$
$$x_{24} = 49.480084294$$
$$x_{25} = -2.35619449019$$
$$x_{26} = -5.49778714378$$
$$x_{27} = -55.7632696012$$
$$x_{28} = 60.4756585816$$
$$x_{29} = -54.1924732744$$
$$x_{30} = -38.4845100065$$
$$x_{31} = -46.3384916404$$
$$x_{32} = 40.0553063333$$
$$x_{33} = -96.6039740979$$
$$x_{34} = 41.6261026601$$
$$x_{35} = -32.2013246993$$
$$x_{36} = -79.3252145031$$
$$x_{37} = -18.0641577581$$
$$x_{38} = -62.0464549084$$
$$x_{39} = 44.7676953137$$
$$x_{40} = 46.3384916404$$
$$x_{41} = -11.780972451$$
$$x_{42} = 27.4889357189$$
$$x_{43} = -65.188047562$$
$$x_{44} = -3.92699081699$$
$$x_{45} = 71.4712328692$$
$$x_{46} = 85.6083998103$$
$$x_{47} = 32.2013246993$$
$$x_{48} = 74.6128255228$$
$$x_{49} = -63.6172512352$$
$$x_{50} = -76.1836218496$$
$$x_{51} = 18.0641577581$$
$$x_{52} = -43.1968989869$$
$$x_{53} = -99.7455667515$$
$$x_{54} = -60.4756585816$$
$$x_{55} = -90.3207887907$$
$$x_{56} = -16.4933614313$$
$$x_{57} = -69.9004365424$$
$$x_{58} = 88.7499924639$$
$$x_{59} = 3.92699081699$$
$$x_{60} = 80.8960108299$$
$$x_{61} = 93.4623814443$$
$$x_{62} = 11.780972451$$
$$x_{63} = 98.1747704247$$
$$x_{64} = -19.6349540849$$
$$x_{65} = 38.4845100065$$
$$x_{66} = -21.2057504117$$
$$x_{67} = 24.3473430653$$
$$x_{68} = -84.0376034835$$
$$x_{69} = -35.3429173529$$
$$x_{70} = -41.6261026601$$
$$x_{71} = -30.6305283725$$
$$x_{72} = -91.8915851175$$
$$x_{73} = 82.4668071567$$
$$x_{74} = 0.785398163397$$
$$x_{75} = 96.6039740979$$
$$x_{76} = 25.9181393921$$
$$x_{77} = -27.4889357189$$
$$x_{78} = -24.3473430653$$
$$x_{79} = -8.63937979737$$
$$x_{80} = -82.4668071567$$
$$x_{81} = -10.2101761242$$
$$x_{82} = -74.6128255228$$
$$x_{83} = -40.0553063333$$
$$x_{84} = -85.6083998103$$
$$x_{85} = -57.334065928$$
$$x_{86} = -98.1747704247$$
$$x_{87} = 47.9092879672$$
$$x_{88} = 16.4933614313$$
$$x_{89} = 13.3517687778$$
$$x_{90} = 68.3296402156$$
$$x_{91} = 19.6349540849$$
$$x_{92} = 5.49778714378$$
$$x_{93} = 99.7455667515$$
$$x_{94} = 52.6216769476$$
$$x_{95} = -52.6216769476$$
$$x_{96} = -68.3296402156$$
$$x_{97} = 55.7632696012$$
$$x_{98} = 91.8915851175$$
$$x_{99} = 8.63937979737$$
$$x_{1} = -77.7544181763$$
$$x_{2} = 90.3207887907$$
$$x_{3} = 22.7765467385$$
$$x_{4} = -93.4623814443$$
$$x_{5} = 77.7544181763$$
$$x_{6} = -13.3517687778$$
$$x_{7} = -71.4712328692$$
$$x_{8} = 33.7721210261$$
$$x_{9} = -47.9092879672$$
$$x_{10} = 66.7588438888$$
$$x_{11} = 69.9004365424$$
$$x_{12} = -25.9181393921$$
$$x_{13} = 63.6172512352$$
$$x_{14} = 30.6305283725$$
$$x_{15} = -49.480084294$$
$$x_{16} = 84.0376034835$$
$$x_{17} = -87.1791961371$$
$$x_{18} = 54.1924732744$$
$$x_{19} = 2.35619449019$$
$$x_{20} = -33.7721210261$$
$$x_{21} = 10.2101761242$$
$$x_{22} = 62.0464549084$$
$$x_{23} = 76.1836218496$$
$$x_{24} = 49.480084294$$
$$x_{25} = -2.35619449019$$
$$x_{26} = -5.49778714378$$
$$x_{27} = -55.7632696012$$
$$x_{28} = 60.4756585816$$
$$x_{29} = -54.1924732744$$
$$x_{30} = -38.4845100065$$
$$x_{31} = -46.3384916404$$
$$x_{32} = 40.0553063333$$
$$x_{33} = -96.6039740979$$
$$x_{34} = 41.6261026601$$
$$x_{35} = -32.2013246993$$
$$x_{36} = -79.3252145031$$
$$x_{37} = -18.0641577581$$
$$x_{38} = -62.0464549084$$
$$x_{39} = 44.7676953137$$
$$x_{40} = 46.3384916404$$
$$x_{41} = -11.780972451$$
$$x_{42} = 27.4889357189$$
$$x_{43} = -65.188047562$$
$$x_{44} = -3.92699081699$$
$$x_{45} = 71.4712328692$$
$$x_{46} = 85.6083998103$$
$$x_{47} = 32.2013246993$$
$$x_{48} = 74.6128255228$$
$$x_{49} = -63.6172512352$$
$$x_{50} = -76.1836218496$$
$$x_{51} = 18.0641577581$$
$$x_{52} = -43.1968989869$$
$$x_{53} = -99.7455667515$$
$$x_{54} = -60.4756585816$$
$$x_{55} = -90.3207887907$$
$$x_{56} = -16.4933614313$$
$$x_{57} = -69.9004365424$$
$$x_{58} = 88.7499924639$$
$$x_{59} = 3.92699081699$$
$$x_{60} = 80.8960108299$$
$$x_{61} = 93.4623814443$$
$$x_{62} = 11.780972451$$
$$x_{63} = 98.1747704247$$
$$x_{64} = -19.6349540849$$
$$x_{65} = 38.4845100065$$
$$x_{66} = -21.2057504117$$
$$x_{67} = 24.3473430653$$
$$x_{68} = -84.0376034835$$
$$x_{69} = -35.3429173529$$
$$x_{70} = -41.6261026601$$
$$x_{71} = -30.6305283725$$
$$x_{72} = -91.8915851175$$
$$x_{73} = 82.4668071567$$
$$x_{74} = 0.785398163397$$
$$x_{75} = 96.6039740979$$
$$x_{76} = 25.9181393921$$
$$x_{77} = -27.4889357189$$
$$x_{78} = -24.3473430653$$
$$x_{79} = -8.63937979737$$
$$x_{80} = -82.4668071567$$
$$x_{81} = -10.2101761242$$
$$x_{82} = -74.6128255228$$
$$x_{83} = -40.0553063333$$
$$x_{84} = -85.6083998103$$
$$x_{85} = -57.334065928$$
$$x_{86} = -98.1747704247$$
$$x_{87} = 47.9092879672$$
$$x_{88} = 16.4933614313$$
$$x_{89} = 13.3517687778$$
$$x_{90} = 68.3296402156$$
$$x_{91} = 19.6349540849$$
$$x_{92} = 5.49778714378$$
$$x_{93} = 99.7455667515$$
$$x_{94} = 52.6216769476$$
$$x_{95} = -52.6216769476$$
$$x_{96} = -68.3296402156$$
$$x_{97} = 55.7632696012$$
$$x_{98} = 91.8915851175$$
$$x_{99} = 8.63937979737$$
Данные корни
$$x_{53} = -99.7455667515$$
$$x_{86} = -98.1747704247$$
$$x_{33} = -96.6039740979$$
$$x_{4} = -93.4623814443$$
$$x_{72} = -91.8915851175$$
$$x_{55} = -90.3207887907$$
$$x_{17} = -87.1791961371$$
$$x_{84} = -85.6083998103$$
$$x_{68} = -84.0376034835$$
$$x_{80} = -82.4668071567$$
$$x_{36} = -79.3252145031$$
$$x_{1} = -77.7544181763$$
$$x_{50} = -76.1836218496$$
$$x_{82} = -74.6128255228$$
$$x_{7} = -71.4712328692$$
$$x_{57} = -69.9004365424$$
$$x_{96} = -68.3296402156$$
$$x_{43} = -65.188047562$$
$$x_{49} = -63.6172512352$$
$$x_{38} = -62.0464549084$$
$$x_{54} = -60.4756585816$$
$$x_{85} = -57.334065928$$
$$x_{27} = -55.7632696012$$
$$x_{29} = -54.1924732744$$
$$x_{95} = -52.6216769476$$
$$x_{15} = -49.480084294$$
$$x_{9} = -47.9092879672$$
$$x_{31} = -46.3384916404$$
$$x_{52} = -43.1968989869$$
$$x_{70} = -41.6261026601$$
$$x_{83} = -40.0553063333$$
$$x_{30} = -38.4845100065$$
$$x_{69} = -35.3429173529$$
$$x_{20} = -33.7721210261$$
$$x_{35} = -32.2013246993$$
$$x_{71} = -30.6305283725$$
$$x_{77} = -27.4889357189$$
$$x_{12} = -25.9181393921$$
$$x_{78} = -24.3473430653$$
$$x_{66} = -21.2057504117$$
$$x_{64} = -19.6349540849$$
$$x_{37} = -18.0641577581$$
$$x_{56} = -16.4933614313$$
$$x_{6} = -13.3517687778$$
$$x_{41} = -11.780972451$$
$$x_{81} = -10.2101761242$$
$$x_{79} = -8.63937979737$$
$$x_{26} = -5.49778714378$$
$$x_{44} = -3.92699081699$$
$$x_{25} = -2.35619449019$$
$$x_{74} = 0.785398163397$$
$$x_{19} = 2.35619449019$$
$$x_{59} = 3.92699081699$$
$$x_{92} = 5.49778714378$$
$$x_{99} = 8.63937979737$$
$$x_{21} = 10.2101761242$$
$$x_{62} = 11.780972451$$
$$x_{89} = 13.3517687778$$
$$x_{88} = 16.4933614313$$
$$x_{51} = 18.0641577581$$
$$x_{91} = 19.6349540849$$
$$x_{3} = 22.7765467385$$
$$x_{67} = 24.3473430653$$
$$x_{76} = 25.9181393921$$
$$x_{42} = 27.4889357189$$
$$x_{14} = 30.6305283725$$
$$x_{47} = 32.2013246993$$
$$x_{8} = 33.7721210261$$
$$x_{65} = 38.4845100065$$
$$x_{32} = 40.0553063333$$
$$x_{34} = 41.6261026601$$
$$x_{39} = 44.7676953137$$
$$x_{40} = 46.3384916404$$
$$x_{87} = 47.9092879672$$
$$x_{24} = 49.480084294$$
$$x_{94} = 52.6216769476$$
$$x_{18} = 54.1924732744$$
$$x_{97} = 55.7632696012$$
$$x_{28} = 60.4756585816$$
$$x_{22} = 62.0464549084$$
$$x_{13} = 63.6172512352$$
$$x_{10} = 66.7588438888$$
$$x_{90} = 68.3296402156$$
$$x_{11} = 69.9004365424$$
$$x_{45} = 71.4712328692$$
$$x_{48} = 74.6128255228$$
$$x_{23} = 76.1836218496$$
$$x_{5} = 77.7544181763$$
$$x_{60} = 80.8960108299$$
$$x_{73} = 82.4668071567$$
$$x_{16} = 84.0376034835$$
$$x_{46} = 85.6083998103$$
$$x_{58} = 88.7499924639$$
$$x_{2} = 90.3207887907$$
$$x_{98} = 91.8915851175$$
$$x_{61} = 93.4623814443$$
$$x_{75} = 96.6039740979$$
$$x_{63} = 98.1747704247$$
$$x_{93} = 99.7455667515$$
являются точками смены знака неравенства в решениях.
Сначала определимся со знаком до крайней левой точки:
$$x_{0} < x_{53}$$
Возьмём например точку
$$x_{0} = x_{53} - \frac{1}{10}$$
=
$$-99.8455667515$$
=
$$-99.8455667515$$
подставляем в выражение
$$\left|{\tan{\left (x \right )}}\right| < 1$$
$$\left|{\tan{\left (-99.8455667515 \right )}}\right| < 1$$
0.817628809392389 < 1
значит одно из решений нашего неравенства будет при:
$$x < -99.7455667515$$
_____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____
\ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \
-------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-------
x53 x86 x33 x4 x72 x55 x17 x84 x68 x80 x36 x1 x50 x82 x7 x57 x96 x43 x49 x38 x54 x85 x27 x29 x95 x15 x9 x31 x52 x70 x83 x30 x69 x20 x35 x71 x77 x12 x78 x66 x64 x37 x56 x6 x41 x81 x79 x26 x44 x25 x74 x19 x59 x92 x99 x21 x62 x89 x88 x51 x91 x3 x67 x76 x42 x14 x47 x8 x65 x32 x34 x39 x40 x87 x24 x94 x18 x97 x28 x22 x13 x10 x90 x11 x45 x48 x23 x5 x60 x73 x16 x46 x58 x2 x98 x61 x75 x63 x93
Другие решения неравенства будем получать переходом на следующий полюс
и т.д.
Ответ:
$$x < -99.7455667515$$
$$x > -98.1747704247 \wedge x < -96.6039740979$$
$$x > -93.4623814443 \wedge x < -91.8915851175$$
$$x > -90.3207887907 \wedge x < -87.1791961371$$
$$x > -85.6083998103 \wedge x < -84.0376034835$$
$$x > -82.4668071567 \wedge x < -79.3252145031$$
$$x > -77.7544181763 \wedge x < -76.1836218496$$
$$x > -74.6128255228 \wedge x < -71.4712328692$$
$$x > -69.9004365424 \wedge x < -68.3296402156$$
$$x > -65.188047562 \wedge x < -63.6172512352$$
$$x > -62.0464549084 \wedge x < -60.4756585816$$
$$x > -57.334065928 \wedge x < -55.7632696012$$
$$x > -54.1924732744 \wedge x < -52.6216769476$$
$$x > -49.480084294 \wedge x < -47.9092879672$$
$$x > -46.3384916404 \wedge x < -43.1968989869$$
$$x > -41.6261026601 \wedge x < -40.0553063333$$
$$x > -38.4845100065 \wedge x < -35.3429173529$$
$$x > -33.7721210261 \wedge x < -32.2013246993$$
$$x > -30.6305283725 \wedge x < -27.4889357189$$
$$x > -25.9181393921 \wedge x < -24.3473430653$$
$$x > -21.2057504117 \wedge x < -19.6349540849$$
$$x > -18.0641577581 \wedge x < -16.4933614313$$
$$x > -13.3517687778 \wedge x < -11.780972451$$
$$x > -10.2101761242 \wedge x < -8.63937979737$$
$$x > -5.49778714378 \wedge x < -3.92699081699$$
$$x > -2.35619449019 \wedge x < 0.785398163397$$
$$x > 2.35619449019 \wedge x < 3.92699081699$$
$$x > 5.49778714378 \wedge x < 8.63937979737$$
$$x > 10.2101761242 \wedge x < 11.780972451$$
$$x > 13.3517687778 \wedge x < 16.4933614313$$
$$x > 18.0641577581 \wedge x < 19.6349540849$$
$$x > 22.7765467385 \wedge x < 24.3473430653$$
$$x > 25.9181393921 \wedge x < 27.4889357189$$
$$x > 30.6305283725 \wedge x < 32.2013246993$$
$$x > 33.7721210261 \wedge x < 38.4845100065$$
$$x > 40.0553063333 \wedge x < 41.6261026601$$
$$x > 44.7676953137 \wedge x < 46.3384916404$$
$$x > 47.9092879672 \wedge x < 49.480084294$$
$$x > 52.6216769476 \wedge x < 54.1924732744$$
$$x > 55.7632696012 \wedge x < 60.4756585816$$
$$x > 62.0464549084 \wedge x < 63.6172512352$$
$$x > 66.7588438888 \wedge x < 68.3296402156$$
$$x > 69.9004365424 \wedge x < 71.4712328692$$
$$x > 74.6128255228 \wedge x < 76.1836218496$$
$$x > 77.7544181763 \wedge x < 80.8960108299$$
$$x > 82.4668071567 \wedge x < 84.0376034835$$
$$x > 85.6083998103 \wedge x < 88.7499924639$$
$$x > 90.3207887907 \wedge x < 91.8915851175$$
$$x > 93.4623814443 \wedge x < 96.6039740979$$
$$x > 98.1747704247 \wedge x < 99.7455667515$$
Решение неравенства на графике
/-pi pi\
And|---- < x, x < --|
\ 4 4 /
$$- \frac{\pi}{4} < x \wedge x < \frac{\pi}{4}$$
$$x \in \left(- \frac{\pi}{4}, \frac{\pi}{4}\right)$$