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
значит одно из решений нашего неравенства будет при:
$$x < -100.067317306$$
_____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____
\ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \
-------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:
$$x < -100.067317306$$
$$x > -97.8530198703 \wedge x < -96.9257246523$$
$$x > -93.7841319987 \wedge x < -91.5698345631$$
$$x > -90.6425393451 \wedge x < -87.5009466915$$
$$x > -85.2866492559 \wedge x < -84.3593540379$$
$$x > -82.1450566023 \wedge x < -79.0034639487$$
$$x > -78.0761687307 \wedge x < -75.8618712952$$
$$x > -74.9345760772 \wedge x < -71.7929834236$$
$$x > -69.578685988 \wedge x < -68.65139077$$
$$x > -65.5097981164 \wedge x < -63.2955006808$$
$$x > -62.3682054628 \wedge x < -60.1539080272$$
$$x > -57.0123153736 \wedge x < -56.0850201556$$
$$x > -53.87072272 \wedge x < -52.943427502$$
$$x > -49.8018348484 \wedge x < -47.5875374128$$
$$x > -46.6602421948 \wedge x < -43.5186495413$$
$$x > -41.3043521057 \wedge x < -40.3770568877$$
$$x > -38.1627594521 \wedge x < -35.0211667985$$
$$x > -34.0938715805 \wedge x < -31.8795741449$$
$$x > -30.9522789269 \wedge x < -27.8106862733$$
$$x > -25.5963888377 \wedge x < -24.6690936197$$
$$x > -21.5275009661 \wedge x < -19.3132035305$$
$$x > -18.3859083125 \wedge x < -16.1716108769$$
$$x > -13.0300182234 \wedge x < -12.1027230054$$
$$x > -9.88842556977 \wedge x < -8.96113035177$$
$$x > -5.81953769818 \wedge x < -3.60524026259$$
$$x > -2.67794504459 \wedge x < 0.463647609001$$
$$x > 2.67794504459 \wedge x < 3.60524026259$$
$$x > 5.81953769818 \wedge x < 8.96113035177$$
$$x > 9.88842556977 \wedge x < 12.1027230054$$
$$x > 13.0300182234 \wedge x < 16.1716108769$$
$$x > 18.3859083125 \wedge x < 19.3132035305$$
$$x > 22.4547961841 \wedge x < 24.6690936197$$
$$x > 25.5963888377 \wedge x < 27.8106862733$$
$$x > 30.9522789269 \wedge x < 31.8795741449$$
$$x > 34.0938715805 \wedge x < 38.1627594521$$
$$x > 40.3770568877 \wedge x < 41.3043521057$$
$$x > 44.4459447593 \wedge x < 46.6602421948$$
$$x > 47.5875374128 \wedge x < 49.8018348484$$
$$x > 52.943427502 \wedge x < 53.87072272$$
$$x > 56.0850201556 \wedge x < 60.1539080272$$
$$x > 62.3682054628 \wedge x < 63.2955006808$$
$$x > 66.4370933344 \wedge x < 68.65139077$$
$$x > 69.578685988 \wedge x < 71.7929834236$$
$$x > 74.9345760772 \wedge x < 75.8618712952$$
$$x > 78.0761687307 \wedge x < 81.2177613843$$
$$x > 82.1450566023 \wedge x < 84.3593540379$$
$$x > 85.2866492559 \wedge x < 88.4282419095$$
$$x > 90.6425393451 \wedge x < 91.5698345631$$
$$x > 93.7841319987 \wedge x < 96.9257246523$$
$$x > 97.8530198703 \wedge x < 100.067317306$$
Решение неравенства на графике
And(x < atan(1/2), -atan(1/2) < x)
$$x < \operatorname{atan}{\left (\frac{1}{2} \right )} \wedge - \operatorname{atan}{\left (\frac{1}{2} \right )} < x$$
$$x \in \left(- \operatorname{atan}{\left (\frac{1}{2} \right )}, \operatorname{atan}{\left (\frac{1}{2} \right )}\right)$$