|
|
|
Простейшие тригонометрические неравенства
|
|
Неизвестные переменные (величины углов): x
Множество целых чисел: Z
Целые числа: n
Множество действительных чисел: ℜ
Действительные числа: a
Тригонометрические функции: sin x, cos x, tan x, cot x
Обратные тригонометрические функции: arcsin a, arccos a, arctan a, arccot a
|
|
-
Неравенство, в котором неизвестная переменная находится под знаком тригонометрической функции, называется тригонометрическим неравенством.
-
К простейшим тригонометрически неравенствам относятся следующие 16 неравенств:
sin x > a, sin x ≥ a, sin x < a, sin x ≤ a,
cos x > a, cos x ≥ a, cos x < a, cos x ≤ a,
tan x > a, tan x ≥ a, tan x < a, tan x ≤ a,
cot x > a, cot x ≥ a, cot x < a, cot x ≤ a.
Здесь x является неизвестной переменной, a может быть любым действительным числом.
Неравенства вида sin x > a, sin x ≥ a, sin x < a, sin x ≤ a
Неравенство sin x > a
-
При a ≥ 1 неравенство sin x > a не имеет решений:
x ∈ ∅
-
При a < −1 решением неравенства sin x > a является любое действительное число:
x ∈ ℜ
-
При −1 ≤ a < 1 решение неравенства sin x > a выражается в виде
arcsin a + 2πn < x < π − arcsin a + 2πn, n ∈ Z (рис.1).
Неравенство sin x ≥ a
-
При a > 1 неравенство sin x ≥ a не имеет решений:
x ∈ ∅
-
При a ≤ −1 решением неравенства sin x ≥ a является любое действительное число:
x ∈ ℜ
-
Случай a = 1
x = π/2 + 2πn, n ∈ Z
-
При −1 < a < 1 решение нестрогого неравенства sin x ≥ a включает граничные углы и имеет вид
arcsin a + 2πn ≤ x ≤ π − arcsin a + 2πn, n ∈ Z (рис.1).
Неравенство sin x < a
-
При a > 1 решением неравенства sin x < a является любое действительное число:
x ∈ ℜ
-
При a ≤ −1 у неравенства sin x < a решений нет:
x ∈ ∅
-
При −1 < a ≤ 1 решение неравенства sin x < a лежит в интервале
− π − arcsin a + 2πn < x < arcsin a + 2πn, n ∈ Z (рис.2).
Неравенство sin x ≤ a
-
При a ≥ 1 решением неравенства sin x ≤ a является любое действительное число:
x ∈ ℜ
-
При a < −1 неравенства sin x ≤ a решений не имеет:
x ∈ ∅
-
Случай a = −1
x = − π/2 + 2πn, n ∈ Z
-
При −1 < a < 1 решение нестрогого неравенства sin x ≤ a находится в интервале
− π − arcsin a + 2πn ≤ x ≤ arcsin a + 2πn, n ∈ Z (рис.2).
Неравенства вида cos x > a, cos x ≥ a, cos x < a, cos x ≤ a
Неравенство cos x > a
-
При a ≥ 1 неравенство cos x > a не имеет решений:
x ∈ ∅
-
При a < −1 решением неравенства cos x > a является любое действительное число:
x ∈ ℜ
-
При −1 ≤ a < 1 решение неравенства cos x > a имеет вид
− arccos a + 2πn < x < arccos a + 2πn, n ∈ Z (рис.3).
Неравенство cos x ≥ a
-
При a > 1 неравенство cos x ≥ a не имеет решений:
x ∈ ∅
-
При a ≤ −1 решением неравенства cos x ≥ a является любое действительное число:
x ∈ ℜ
-
Случай a = 1
x = 2πn, n ∈ Z
-
При −1 < a < 1 решение нестрогого неравенства cos x ≥ a выражается формулой
− arccos a + 2πn ≤ x ≤ arccos a + 2πn, n ∈ Z (рис.3).
Неравенство cos x < a
-
При a > 1 неравенство cos x < a справедливо при любом действительном значении x:
x ∈ ℜ
-
При a ≤ −1 неравенство cos x < a не имеет решений:
x ∈ ∅
-
При −1 < a ≤ 1 решение неравенства cos x < a записывается в виде
arccos a + 2πn < x < 2π − arccos a + 2πn, n ∈ Z (рис.4).
Неравенство cos x ≤ a
-
При a ≥ 1 решением неравенства cos x ≤ a является любое действительное число:
x ∈ ℜ
-
При a < −1 неравенство cos x ≤ a не имеет решений:
x ∈ ∅
-
Случай a = −1
x = π + 2πn, n ∈ Z
-
При −1 < a < 1 решение нестрогого неравенства cos x ≤ a записывается как
arccos a + 2πn ≤ x ≤ 2π − arccos a + 2πn, n ∈ Z (рис.4).
Неравенства вида tan x > a, tan x ≥ a, tan x < a, tan x ≤ a
Неравенство tan x > a
-
При любом действительном значении a решение строгого неравенства tan x > a имеет вид
arctan a + πn < x < π/2 + πn, n ∈ Z (рис.5).
Неравенство tan x ≥ a
-
Для любого значения a решение неравенства tan x ≥ a выражается в виде
arctan a + πn ≤ x < π/2 + πn, n ∈ Z (рис.5).
Неравенство tan x < a
-
Для любого значения a решение неравенства tan x < a записывается в виде
− π/2 + πn < x < arctan a + πn, n ∈ Z (рис.6).
Неравенство tan x ≤ a
-
При любом a неравенство tan x ≤ a имеет следующее решение:
− π/2 + πn < x ≤ arctan a + πn, n ∈ Z (рис.6).
Неравенства вида cot x > a, cot x ≥ a, cot x < a, cot x ≤ a
Неравенство cot x > a
-
При любом a решение неравенства cot x > a имеет вид
πn < x < arccot a + πn, n ∈ Z (рис.7).
Неравенство cot x ≥ a
-
Нестрогое неравенство cot x ≥a имеет аналогичное решение
πn < x ≤ arccot a + πn, n ∈ Z (рис.7).
Неравенство cot x < a
-
Для любого значения a решение неравенства cot x < a лежит в открытом интервале
arccot a + πn < x < π + πn, n ∈ Z (рис.8).
Неравенство cot x ≤ a
-
При любом a решение нестрогого неравенства cot x ≤ a находится в полуоткрытом интервале
arccot a + πn ≤ x < π + πn, n ∈ Z (рис.8).
|
|
|
|