Решите неравенство sin x >= |x - pi/2| + 1

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения неравенства sinx|xπ2|+1sine x is greater than or equal to the absolute value of x minus the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction end-absolute-value plus 1 проанализируем область допустимых значений и свойства входящих в него функций. Анализ левой и правой частей Рассмотрим функции:

  • Левая часть: f(x)=sinxf of x equals sine x Правая часть: g(x)=|xπ2|+1g of x equals the absolute value of x minus the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction end-absolute-value plus 1
  1. Оценка левой части:
    Из свойств тригонометрических функций известно, что область значений синуса ограничена:
    -1sinx1negative 1 is less than or equal to sine x is less than or equal to 1Следовательно, максимальное значение f(x)f of x равно 1. Оценка правой части:
    Функция g(x)=|xπ2|+1g of x equals the absolute value of x minus the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction end-absolute-value plus 1 представляет собой модуль, смещенный вправо и вверх.
    • Так как |xπ2|0the absolute value of x minus the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction end-absolute-value is greater than or equal to 0 для любого xx, то g(x)1g of x is greater than or equal to 1. Минимальное значение функции g(x)g of x достигается при x=π2x equals the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction и равно 1.

Нахождение решения Запишем цепочку неравенств, исходя из полученных оценок: sinx1|xπ2|+1sine x is less than or equal to 1 is less than or equal to the absolute value of x minus the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction end-absolute-value plus 1 Чтобы исходное неравенство sinx|xπ2|+1sine x is greater than or equal to the absolute value of x minus the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction end-absolute-value plus 1 имело решение, необходимо, чтобы обе части одновременно были равны одному и тому же числу. Единственным таким числом может быть 1. Это приводит нас к системе уравнений: {sinx=1|xπ2|+1=12 cases; Case 1: sine x equals 1; Case 2: the absolute value of x minus the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction end-absolute-value plus 1 equals 1 end-cases; Решение системы

  1. Из второго уравнения:
    |xπ2|=0x=π2the absolute value of x minus the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction end-absolute-value equals 0 ⟹ x equals the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction Подставим полученное значение в первое уравнение для проверки:
    sin(π2)=1sine open paren the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction close paren equals 1 Равенство 1=11 equals 1 верно.

Заключение Поскольку при любых других значениях xx левая часть будет строго меньше 1, а правая часть — строго больше 1, неравенство не будет выполняться. Единственная точка пересечения графиков и удовлетворения условия — это точка максимума синуса и минимума модуля. Ответ: x=π2x equals the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction Могу ли я помочь вам с графическим представлением этой функции или решением других тригонометрических неравенств?

Форма ответа

Ваш аватар