| Pagina principala | Ghidul utilizatorului | Rubrica candidatului | Curriculumurile scolare |
| Matematica competitiva | Matematica distractiva| Formule, dictionare | Avizuri |
|Pagini din istorie | Examene, teste | Bibliografie | Link-uri | Site map |


II. Inecuatii trigonometrice

Metoda principala de rezolvare a inecuatiilor trigonometrice consta in reducerea lor la inecuatii de forma
sinx Ú a,     cosx Ú a,     tgx Ú a,     ctgx Ú a, (1)
unde a Î R, semnul "Ú" desemneaza semnul compararii si inlocuieste oricare din semnele ">",   " ³ ",   "<",  " £" si utilizarea afirmatiilor ce urmeaza.

Afirmatia 1. Multimea solutiilor inecuatiei
sinx > a (2)
este

  1. R, daca a < -1;
  2. (arcsina + 2pk; p - arcsina + 2pk), daca -1 £ a < 1;
  3. Multimea vida, daca a ³ 1.

Afirmatia 2. Multimea solutiilor inecuatiei
sinx < a (3)
este

  1. R, daca a > 1;
  2. (-p - arcsina + 2pk; arcsina + 2pk), daca -1 < a £ 1;
  3. Multimea vida, daca a £ -1.

Afirmatia 3. Multimea solutiilor inecuatiei
cosx > a (4)
este

  1. R, daca a < -1;
  2. (2pk - arccosa; 2pk + arccosa), daca -1 £ a < 1;
  3. Multimea vida, daca a ³ 1.

Afirmatia 4. Multimea solutiilor inecuatiei
cosx < av (5)
este

  1. R, daca a > 1;
  2. (2pk + arccosa; 2p(k + 1) - arccosa), daca -1 < a £ 1;
  3. Multimea vida, daca a £ -1.

Afirmatia 5. Multimea solutiilor inecuatiei
tgx > a (6)
este

Afirmatia 6. Multimea solutiilor inecuatiei
tgx < a (7)
este

Afirmatia 7. Multimea solutiilor inecuatiei
ctgx > a (8)
este (pk; arcctga + pk).

Afirmatia 8. Multimea solutiilor inecuatiei
ctgx < a (9)
este (arcctga + pk; p(k + 1))

Nota. 1. Daca semnul inegalitatii in (2 )-(9 ) nu este strict, in multimea solutiilor inecuatiilor se includ si solutiile ecuatiei respective.

2. Afirmatiile 1-8 se obtin nemijlocit analizand graficul functiilor trigonometrice respective.

Exemplul 1. Sa se rezolve inecuatiile

1) 7) ctg2x - ctgx - 2 £ 0;
2) 8)
3) 9)
4) -2 £ tgx < 1; 10) 4sinxcosx(cos2x - sin2x) < sin6x;
5) 2sin2x - 5sinx + 2 > 0;         11) sinxsin3x ³ sin5xsin7x;
6) 12) sinx + sin2x + sin3x > 0.

Rezolvare. 1) Se noteaza 2x = t si se obtine inecuatia sint < 1/2 care, conform afirmatiei 2 are solutiile

Se revine la variabila initiala si, tinand seama ca se obtine
de unde
sau

Asadar, solutiile inecuatiei enuntate formeaza multimea

2) Cum functia sinus este impara,

Se noteaza si se obtine inecuatia
cu solutiile (a se vedea afirmatia 1 si nota 1)
de unde, tinand seama ca se obtine
sau

3) Cum inecuatia devine sau Se aplica afirmatia 3 si se obtine

Cum rezulta
de unde

Altfel,

4) Se aplica afirmatiile 5 si 6 si se obtine

-2 £ tgx < 1   Û  
tgx < 1,
tgx ³ -2,
  Û  

5) Se noteaza t = sinx si se obtine inecuatia de gradul al doilea

2t2 - 5t + 2 > 0
cu solutiile
t < 1/2,
t > 2,
de unde rezulta totalitatea de inecuatii
sinx > 2,
sinx < 1/2.
Prima inecuatie a totalitatii solutii nu are, iar din cea secunda se obtine

6) Cum

sin4x + cos4x = (sin2x)2 + (cos2x)2 = (sin2x + cos2x)2 - 2sin2xcos2x =

inecuatia devine
sau Cum se aplica afirmatia 3 si se obtine
sau

7) Se noteaza t = ctgx si se obtine inecuatia patrata

t2 - t - 2 £ 0
cu solutiile -1 £ t £ 2, de unde -1 £ ctgx £ 2. Ultima inecuatie se rezolva utilizand afirmatiile 7 si 8:
-1 £ ctgx £ 2   Û  
ctgx £ 2,
ctgx ³ -1,
  Û  
pk + arcctg2 £ x < p + pn,     n Î Z
  Û  

8) Se utilizeaza metoda unghiului auxiliar si se obtine

9) Se noteaza tgx = t si se rezolva inecuatia in t utilizand metoda intervalelor:

Asadar, se obtine totalitatea de inecuatii

0 < tgx £ 1,
tgx < -1,
ce se rezolva, utilizand afirmatiile 5 si 6:
0 < tgx £ 1,
tgx < -1,
  Û  
tgx £ 1,
tgx > 0,
  Û  

10) Se utilizeaza formulele sinusului si cosinusului argumentului dublu si se obtine

4sinxcosx(cos2x - sin2x) < sin10x   Û   2sin2x·cos2x < sin6x   Û

Û   sin4x < sin6x   Û   sin6x - sin4x > 0   Û   2sinxcos5x > 0.

Se tine seama ca 2p este o perioada a functiei f(x) = sinxcos5x si se utilizeaza metoda generalizata a intervalelor pentru un interval de lungime 2p:

Astfel multimea solutiilor inecuatiei date este reuniunea multimilor

11) sinxsin3x ³ sin2xsin4x   Û   1/2(cos2x - cos4x) ³ 1/2(cos2x - cos6x)   Û   -cos4x ³ -cos6x   Û   cos6x - cos4x ³ 0   Û   -2sinxsin5x ³ 0   Û   sinxsin5x £ 0.

Ultima inecuatie se rezolva similar exemplului precedent si se obtine multimea solutiilor

12) sinx + sin2x + sin3x > 0   Û   (sinx + sin3x) + sin2x > 0   Û   2sin2xcosx + sin2x > 0   Û

Û   sin2x(2cosx + 1) > 0   Û  
sin2x > 0,
cosx > -1/2,
sin2x < 0,
cosx < -1/2,
  Û

Exercitii pentru autoevaluare

Sa se rezolve inecuatiile:

  1. tg3x + tg2x - tgx - 1 > 0;

  2. tgx + ctgx £ 2;

  3. sin2x < cosx;

  4. cosx + cos2x + cos3x ³ 0;

  5. 6sin2x - 5sinx + 1 > 0;

  6. 2sin2x + 9cosx - 6 ³ 0;

  7. cos2x + sinx ³ 0.




| Pagina principala | Ghidul utilizatorului | Rubrica candidatului | Curriculumurile scolare |
| Matematica competitiva | Matematica distractiva| Formule, dictionare | Avizuri |
|Pagini din istorie | Examene, teste | Bibliografie | Link-uri | Site map |