1-4*sin(x)^2<0 (неравенство)

Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼

В неравенстве неизвестная

    Укажите решение неравенства: 1-4*sin(x)^2<0 (множество решений неравенства)

    Решение

    Вы ввели [src]
             2       
    1 - 4*sin (x) < 0
    14sin2(x)<01 - 4 \sin^{2}{\left(x \right)} < 0
    Подробное решение
    Дано неравенство:
    14sin2(x)<01 - 4 \sin^{2}{\left(x \right)} < 0
    Чтобы решить это нер-во - надо сначала решить соотвествующее ур-ние:
    14sin2(x)=01 - 4 \sin^{2}{\left(x \right)} = 0
    Решаем:
    Дано уравнение
    14sin2(x)=01 - 4 \sin^{2}{\left(x \right)} = 0
    преобразуем
    14sin2(x)=01 - 4 \sin^{2}{\left(x \right)} = 0
    (14sin2(x))+0=0\left(1 - 4 \sin^{2}{\left(x \right)}\right) + 0 = 0
    Сделаем замену
    w=sin(x)w = \sin{\left(x \right)}
    Это уравнение вида
    a*w^2 + b*w + c = 0

    Квадратное уравнение можно решить
    с помощью дискриминанта.
    Корни квадратного уравнения:
    w1=Db2aw_{1} = \frac{\sqrt{D} - b}{2 a}
    w2=Db2aw_{2} = \frac{- \sqrt{D} - b}{2 a}
    где D = b^2 - 4*a*c - это дискриминант.
    Т.к.
    a=4a = -4
    b=0b = 0
    c=1c = 1
    , то
    D = b^2 - 4 * a * c = 

    (0)^2 - 4 * (-4) * (1) = 16

    Т.к. D > 0, то уравнение имеет два корня.
    w1 = (-b + sqrt(D)) / (2*a)

    w2 = (-b - sqrt(D)) / (2*a)

    или
    w1=12w_{1} = - \frac{1}{2}
    Упростить
    w2=12w_{2} = \frac{1}{2}
    Упростить
    делаем обратную замену
    sin(x)=w\sin{\left(x \right)} = w
    Дано уравнение
    sin(x)=w\sin{\left(x \right)} = w
    - это простейшее тригонометрическое ур-ние
    Это ур-ние преобразуется в
    x=2πn+asin(w)x = 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(w \right)}
    x=2πnasin(w)+πx = 2 \pi n - \operatorname{asin}{\left(w \right)} + \pi
    Или
    x=2πn+asin(w)x = 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(w \right)}
    x=2πnasin(w)+πx = 2 \pi n - \operatorname{asin}{\left(w \right)} + \pi
    , где n - любое целое число
    подставляем w:
    x1=2πn+asin(w1)x_{1} = 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(w_{1} \right)}
    x1=2πn+asin(12)x_{1} = 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(- \frac{1}{2} \right)}
    x1=2πnπ6x_{1} = 2 \pi n - \frac{\pi}{6}
    x2=2πn+asin(w2)x_{2} = 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(w_{2} \right)}
    x2=2πn+asin(12)x_{2} = 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{2} \right)}
    x2=2πn+π6x_{2} = 2 \pi n + \frac{\pi}{6}
    x3=2πnasin(w1)+πx_{3} = 2 \pi n - \operatorname{asin}{\left(w_{1} \right)} + \pi
    x3=2πnasin(12)+πx_{3} = 2 \pi n - \operatorname{asin}{\left(- \frac{1}{2} \right)} + \pi
    x3=2πn+7π6x_{3} = 2 \pi n + \frac{7 \pi}{6}
    x4=2πnasin(w2)+πx_{4} = 2 \pi n - \operatorname{asin}{\left(w_{2} \right)} + \pi
    x4=2πnasin(12)+πx_{4} = 2 \pi n - \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{2} \right)} + \pi
    x4=2πn+5π6x_{4} = 2 \pi n + \frac{5 \pi}{6}
    x1=π6x_{1} = - \frac{\pi}{6}
    x2=π6x_{2} = \frac{\pi}{6}
    x3=5π6x_{3} = \frac{5 \pi}{6}
    x4=7π6x_{4} = \frac{7 \pi}{6}
    x1=π6x_{1} = - \frac{\pi}{6}
    x2=π6x_{2} = \frac{\pi}{6}
    x3=5π6x_{3} = \frac{5 \pi}{6}
    x4=7π6x_{4} = \frac{7 \pi}{6}
    Данные корни
    x1=π6x_{1} = - \frac{\pi}{6}
    x2=π6x_{2} = \frac{\pi}{6}
    x3=5π6x_{3} = \frac{5 \pi}{6}
    x4=7π6x_{4} = \frac{7 \pi}{6}
    являются точками смены знака неравенства в решениях.
    Сначала определимся со знаком до крайней левой точки:
    x0<x1x_{0} < x_{1}
    Возьмём например точку
    x0=x1110x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}
    =
    π6110- \frac{\pi}{6} - \frac{1}{10}
    =
    π6110- \frac{\pi}{6} - \frac{1}{10}
    подставляем в выражение
    14sin2(x)<01 - 4 \sin^{2}{\left(x \right)} < 0
    14sin2(π6110)<01 - 4 \sin^{2}{\left(- \frac{\pi}{6} - \frac{1}{10} \right)} < 0
             2/1    pi\    
    1 - 4*sin |-- + --| < 0
              \10   6 /    

    значит одно из решений нашего неравенства будет при:
    x<π6x < - \frac{\pi}{6}
     _____           _____           _____          
          \         /     \         /
    -------ο-------ο-------ο-------ο-------
           x1      x2      x3      x4

    Другие решения неравенства будем получать переходом на следующий полюс
    и т.д.
    Ответ:
    x<π6x < - \frac{\pi}{6}
    x>π6x<5π6x > \frac{\pi}{6} \wedge x < \frac{5 \pi}{6}
    x>7π6x > \frac{7 \pi}{6}
    Решение неравенства на графике
    0-70-60-50-40-30-20-10102030405060705-5
    Быстрый ответ [src]
      /   /pi          5*pi\     /7*pi          11*pi\\
    Or|And|-- < x, x < ----|, And|---- < x, x < -----||
      \   \6            6  /     \ 6              6  //
    (π6<xx<5π6)(7π6<xx<11π6)\left(\frac{\pi}{6} < x \wedge x < \frac{5 \pi}{6}\right) \vee \left(\frac{7 \pi}{6} < x \wedge x < \frac{11 \pi}{6}\right)
    Быстрый ответ 2 [src]
     pi  5*pi     7*pi  11*pi 
    (--, ----) U (----, -----)
     6    6        6      6   
    x in (π6,5π6)(7π6,11π6)x\ in\ \left(\frac{\pi}{6}, \frac{5 \pi}{6}\right) \cup \left(\frac{7 \pi}{6}, \frac{11 \pi}{6}\right)
    График
    1-4*sin(x)^2<0 (неравенство) /media/krcore-image-pods/hash/inequation/4/14/778ad5375e92fbb978fdc10deeb5d.png