cos(3*x)<1/2 (неравенство)

Укажите решение неравенства: cos(3*x)<1/2 (множество решений неравенства)

Вы ввели

cos(3*x) < 1/2

$$\cos{\left(3 x \right)} < \frac{1}{2}$$

Подробное решение

Дано неравенство:
$$\cos{\left(3 x \right)} < \frac{1}{2}$$
Чтобы решить это нер-во - надо сначала решить соотвествующее ур-ние:
$$\cos{\left(3 x \right)} = \frac{1}{2}$$
Решаем:
Дано уравнение
$$\cos{\left(3 x \right)} = \frac{1}{2}$$
- это простейшее тригонометрическое ур-ние
Это ур-ние преобразуется в
$$3 x = \pi n + \operatorname{acos}{\left(\frac{1}{2} \right)}$$
$$3 x = \pi n - \pi + \operatorname{acos}{\left(\frac{1}{2} \right)}$$
Или
$$3 x = \pi n + \frac{\pi}{3}$$
$$3 x = \pi n - \frac{2 \pi}{3}$$
, где n - любое целое число
Разделим обе части полученного ур-ния на
$$3$$
$$x_{1} = \frac{\pi n}{3} + \frac{\pi}{9}$$
$$x_{2} = \frac{\pi n}{3} - \frac{2 \pi}{9}$$
$$x_{1} = \frac{\pi n}{3} + \frac{\pi}{9}$$
$$x_{2} = \frac{\pi n}{3} - \frac{2 \pi}{9}$$
Данные корни
$$x_{1} = \frac{\pi n}{3} + \frac{\pi}{9}$$
$$x_{2} = \frac{\pi n}{3} - \frac{2 \pi}{9}$$
являются точками смены знака неравенства в решениях.
Сначала определимся со знаком до крайней левой точки:
$$x_{0} < x_{1}$$
Возьмём например точку
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$\left(\frac{\pi n}{3} + \frac{\pi}{9}\right) - \frac{1}{10}$$
=
$$\frac{\pi n}{3} - \frac{1}{10} + \frac{\pi}{9}$$
подставляем в выражение
$$\cos{\left(3 x \right)} < \frac{1}{2}$$
$$\cos{\left(3 \left(\frac{\pi n}{3} - \frac{1}{10} + \frac{\pi}{9}\right) \right)} < \frac{1}{2}$$

    n    /3    pi\      
(-1) *sin|-- + --| < 1/2
         \10   6 /      

значит одно из решений нашего неравенства будет при:
$$x < \frac{\pi n}{3} + \frac{\pi}{9}$$

 _____           _____          
      \         /
-------ο-------ο-------
       x_1      x_2

Другие решения неравенства будем получать переходом на следующий полюс
и т.д.
Ответ:
$$x < \frac{\pi n}{3} + \frac{\pi}{9}$$
$$x > \frac{\pi n}{3} - \frac{2 \pi}{9}$$

Быстрый ответ

   /pi          5*pi\
And|-- < x, x < ----|
   \9            9  /

$$\frac{\pi}{9} < x \wedge x < \frac{5 \pi}{9}$$

Быстрый ответ 2

 pi  5*pi 
(--, ----)
 9    9   

$$x\ in\ \left(\frac{\pi}{9}, \frac{5 \pi}{9}\right)$$

График