Дано неравенство:
$$\sin^{2}{\left(x \right)} \geq 1$$
Чтобы решить это нер-во - надо сначала решить соотвествующее уравнение:
$$\sin^{2}{\left(x \right)} = 1$$
Решаем:
Дано уравнение:
$$\sin^{2}{\left(x \right)} = 1$$
Преобразуем
$$\sin^{2}{\left(x \right)} - 1 = 0$$
$$\left(\sin{\left(x \right)} - 1\right) \left(\sin{\left(x \right)} + 1\right) = 0$$
Рассмотрим каждый множитель по-отдельности
Step
$$\sin{\left(x \right)} + 1 = 0$$
- это простейшее тригонометрическое уравнение
Перенесём $1$ в правую часть уравнения
с изменением знака при $1$
Получим:
$$\sin{\left(x \right)} = -1$$
Это уравнение преобразуется в
$$x = 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(-1 \right)}$$
$$x = 2 \pi n - \operatorname{asin}{\left(-1 \right)} + \pi$$
Или
$$x = 2 \pi n - \frac{\pi}{2}$$
$$x = 2 \pi n + \frac{3 \pi}{2}$$
, где n - любое целое число
Step
$$\sin{\left(x \right)} - 1 = 0$$
- это простейшее тригонометрическое уравнение
Перенесём $-1$ в правую часть уравнения
с изменением знака при $-1$
Получим:
$$\sin{\left(x \right)} = 1$$
Это уравнение преобразуется в
$$x = 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(1 \right)}$$
$$x = 2 \pi n - \operatorname{asin}{\left(1 \right)} + \pi$$
Или
$$x = 2 \pi n + \frac{\pi}{2}$$
$$x = 2 \pi n + \frac{\pi}{2}$$
, где n - любое целое число
Получаем окончательный ответ:
$$x_{1} = 2 \pi n - \frac{\pi}{2}$$
$$x_{2} = 2 \pi n + \frac{3 \pi}{2}$$
$$x_{3} = 2 \pi n + \frac{\pi}{2}$$
$$x_{4} = 2 \pi n + \frac{\pi}{2}$$
$$x_{1} = 2 \pi n - \frac{\pi}{2}$$
$$x_{2} = 2 \pi n + \frac{3 \pi}{2}$$
$$x_{3} = 2 \pi n + \frac{\pi}{2}$$
$$x_{4} = 2 \pi n + \frac{\pi}{2}$$
$$x_{1} = 2 \pi n - \frac{\pi}{2}$$
$$x_{2} = 2 \pi n + \frac{3 \pi}{2}$$
$$x_{3} = 2 \pi n + \frac{\pi}{2}$$
Данные корни
$$x_{1} = 2 \pi n - \frac{\pi}{2}$$
$$x_{2} = 2 \pi n + \frac{3 \pi}{2}$$
$$x_{3} = 2 \pi n + \frac{\pi}{2}$$
являются точками смены знака неравенства в решениях.
Сначала определимся со знаком до крайней левой точки:
$$x_{0} \leq x_{1}$$
Возьмём например точку
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$\left(2 \pi n - \frac{\pi}{2}\right) - \frac{1}{10}$$
=
$$2 \pi n - \frac{\pi}{2} - \frac{1}{10}$$
подставляем в выражение
$$\sin^{2}{\left(x \right)} \geq 1$$
$$\sin^{2}{\left(2 \pi n - \frac{\pi}{2} - \frac{1}{10} \right)} \geq 1$$
2
cos (1/10) >= 1
но
2
cos (1/10) < 1
Тогда
$$x \leq 2 \pi n - \frac{\pi}{2}$$
не выполняется
значит одно из решений нашего неравенства будет при:
$$x \geq 2 \pi n - \frac{\pi}{2} \wedge x \leq 2 \pi n + \frac{3 \pi}{2}$$
_____ _____
/ \ /
-------•-------•-------•-------
x_1 x_2 x_3Другие решения неравенства будем получать переходом на следующий полюс
и т.д.
Ответ:
$$x \geq 2 \pi n - \frac{\pi}{2} \wedge x \leq 2 \pi n + \frac{3 \pi}{2}$$
$$x \geq 2 \pi n + \frac{\pi}{2}$$