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9^{1+sin^2(pix)}+30*9^{cos^2(pix)}<= 117

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Solução

91+sin2(πx)+30⋅9cos2(πx)≤117

Solução

Falsoparatodox∈R
Passos da solução
91+sin2(πx)+30⋅9cos2(πx)≤117
Usar a seguinte identidade: cos2(x)+sin2(x)=1Portantocos2(x)=1−sin2(x)91+sin2(πx)+30⋅91−sin2(πx)≤117
Simplificar 91+sin2(πx)+30⋅91−sin2(πx):91+sin2(πx)+10⋅3−2sin2(πx)+3
91+sin2(πx)+30⋅91−sin2(πx)
30⋅91−sin2(πx)=10⋅3−2sin2(πx)+3
30⋅91−sin2(πx)
Fatorar o inteiro 30=3⋅10=3⋅10⋅91−sin2(πx)
Fatorar o inteiro 9=32=3⋅10(32)1−sin2(πx)
Aplicar as propriedades dos expoentes: (ab)c=abc(32)1−sin2(πx)=32(1−sin2(πx))=3⋅10⋅32(1−sin2(πx))
Aplicar as propriedades dos expoentes: ab⋅ac=ab+c3⋅32(1−sin2(πx))=31+2(−sin2(πx)+1)=10⋅31+2(1−sin2(πx))
31+2(1−sin2(πx))=3−2sin2(πx)+3
31+2(1−sin2(πx))
Expandir 1+2(1−sin2(πx)):−2sin2(πx)+3
1+2(1−sin2(πx))
Expandir 2(1−sin2(πx)):2−2sin2(πx)
2(1−sin2(πx))
Colocar os parênteses utilizando: a(b−c)=ab−aca=2,b=1,c=sin2(πx)=2⋅1−2sin2(πx)
Multiplicar os números: 2⋅1=2=2−2sin2(πx)
=1+2−2sin2(πx)
Somar: 1+2=3=−2sin2(πx)+3
=3−2sin2(πx)+3
=10⋅3−2sin2(πx)+3
=9sin2(πx)+1+10⋅3−2sin2(πx)+3
91+sin2(πx)+10⋅3−2sin2(πx)+3≤117
Aplicar as propriedades dos expoentes
91+sin2(πx)+10⋅3−2sin2(πx)+3≤117
Aplicar as propriedades dos expoentes: ab+c=ab⋅ac91+sin2(πx)=9⋅9sin2(πx)9⋅9sin2(πx)+10⋅3−2sin2(πx)+3≤117
Aplicar as propriedades dos expoentes: ab−c=acab​3−2sin2(πx)+3=32sin2(πx)33​9⋅9sin2(πx)+10⋅32sin2(πx)33​≤117
Se f(x)>0 nós podemos multiplicar ou dividir ambos os lados da desigualdade por f(x)32sin2(πx) é maior que 0 para todo x9⋅9sin2(πx)⋅32sin2(πx)+10⋅32sin2(πx)33​⋅32sin2(πx)≤117⋅32sin2(πx)
Simplificar9⋅9sin2(πx)⋅32sin2(πx)+270≤117⋅32sin2(πx)
Aplicar as propriedades dos expoentes: abc=(ab)c32sin2(πx)=(3sin2(πx))29⋅9sin2(πx)(3sin2(πx))2+270≤117(3sin2(πx))2
Aplicar as propriedades dos expoentes: abc=(ab)c32sin2(πx)=(3sin2(πx))29⋅9sin2(πx)(3sin2(πx))2+270≤117(3sin2(πx))2
Reescrever 9sin2(πx) como 32sin2(πx)
9sin2(πx)
9=32=(32)sin2(πx)
Aplicar as propriedades dos expoentes: (ab)c=abc(32)sin2(πx)=32sin2(πx)=32sin2(πx)
Aplicar as propriedades dos expoentes: abc=(ab)c32sin2(πx)=(3sin2(πx))29(3sin2(πx))2(3sin2(πx))2+270≤117(3sin2(πx))2
9(3sin2(πx))2(3sin2(πx))2+270≤117(3sin2(πx))2
Considere v=3sin2(πx)9v2v2+270≤117v2
9v2v2+270≤117v2:−10​≤v≤−3​or3​≤v≤10​
9v2v2+270≤117v2
Reescrever na forma geral
9v2v2+270≤117v2
Simplificar 9v2v2+270:9v4+270
9v2v2+270
9v2v2=9v4
9v2v2
Aplicar as propriedades dos expoentes: ab⋅ac=ab+cv2v2=v2+2=9v2+2
Somar: 2+2=4=9v4
=9v4+270
9v4+270≤117v2
Subtrair 117v2 de ambos os lados9v4+270−117v2≤117v2−117v2
Simplificar9v4+270−117v2≤0
Dividir ambos os lados por 999v4​+9270​−9117v2​≤90​
Simplificar 99v4​+9270​−9117v2​≤90​:v4−13v2+30≤0
99v4​+9270​−9117v2​≤90​
Simplificar 99v4​+9270​−9117v2​:v4−13v2+30
99v4​+9270​−9117v2​
Dividir: 99​=1=v4+9270​−9117v2​
Dividir: 9270​=30=v4+30−9117v2​
Dividir: 9117​=13=v4+30−13v2
Reescrever na forma geral=v4−13v2+30
90​=0
90​
Aplicar a regra a0​=0,a=0=0
v4−13v2+30≤0
v4−13v2+30≤0
v4−13v2+30≤0
Fatorar v4−13v2+30:(v+3​)(v−3​)(v+10​)(v−10​)
v4−13v2+30
Considere u=v2=u2−13u+30
Fatorar u2−13u+30:(u−3)(u−10)
u2−13u+30
Fatorar a expressão
u2−13u+30
Definição
Fatores de 30:1,2,3,5,6,10,15,30
30
Divisores (fatores)
Encontre os fatores primos de 30:2,3,5
30
30dividida por 230=15⋅2=2⋅15
15dividida por 315=5⋅3=2⋅3⋅5
2,3,5 são números primos, portanto, não é possível fatorá-los mais=2⋅3⋅5
Multiplique os fatores primos de 30:6,10,15
2⋅3=62⋅5=10
6,10,15
6,10,15
Adicione os fatores primos: 2,3,5
Adicione 1 e o próprio número 301,30
Divisores de 301,2,3,5,6,10,15,30
Fatores negativos de 30:−1,−2,−3,−5,−6,−10,−15,−30
Multiplicar os números por −1 para obter divisores negativos−1,−2,−3,−5,−6,−10,−15,−30
Para cada dois fatores tais que u∗v=30,verifique se u+v=−13
Verifique u=1,v=30:u∗v=30,u+v=31⇒FalsoVerifique u=2,v=15:u∗v=30,u+v=17⇒Falso
u=−3,v=−10
Agrupe em (ax2+ux)+(vx+c)(u2−3u)+(−10u+30)
=(u2−3u)+(−10u+30)
Fatorar u de u2−3u:u(u−3)
u2−3u
Aplicar as propriedades dos expoentes: ab+c=abacu2=uu=uu−3u
Fatorar o termo comum u=u(u−3)
Fatorar −10 de −10u+30:−10(u−3)
−10u+30
Reescrever 30 como 10⋅3=−10u+10⋅3
Fatorar o termo comum −10=−10(u−3)
=u(u−3)−10(u−3)
Fatorar o termo comum u−3=(u−3)(u−10)
=(u−3)(u−10)
Substituir na equação u=v2=(v2−3)(v2−10)
Fatorar v2−3:(v+3​)(v−3​)
v2−3
Aplicar as propriedades dos radicais: a=(a​)23=(3​)2=v2−(3​)2
Aplicar a regra da diferença de quadrados: x2−y2=(x+y)(x−y)v2−(3​)2=(v+3​)(v−3​)=(v+3​)(v−3​)
=(v+3​)(v−3​)(v2−10)
Fatorar v2−10:(v+10​)(v−10​)
v2−10
Aplicar as propriedades dos radicais: a=(a​)210=(10​)2=v2−(10​)2
Aplicar a regra da diferença de quadrados: x2−y2=(x+y)(x−y)v2−(10​)2=(v+10​)(v−10​)=(v+10​)(v−10​)
=(v+3​)(v−3​)(v+10​)(v−10​)
(v+3​)(v−3​)(v+10​)(v−10​)≤0
Identifique os intervalos
Encontre os sinais dos fatores de (v+3​)(v−3​)(v+10​)(v−10​)
Encontre os sinais de v+3​
v+3​=0:v=−3​
v+3​=0
Mova 3​para o lado direito
v+3​=0
Subtrair 3​ de ambos os ladosv+3​−3​=0−3​
Simplificarv=−3​
v=−3​
v+3​<0:v<−3​
v+3​<0
Mova 3​para o lado direito
v+3​<0
Subtrair 3​ de ambos os ladosv+3​−3​<0−3​
Simplificarv<−3​
v<−3​
v+3​>0:v>−3​
v+3​>0
Mova 3​para o lado direito
v+3​>0
Subtrair 3​ de ambos os ladosv+3​−3​>0−3​
Simplificarv>−3​
v>−3​
Encontre os sinais de v−3​
v−3​=0:v=3​
v−3​=0
Mova 3​para o lado direito
v−3​=0
Adicionar 3​ a ambos os ladosv−3​+3​=0+3​
Simplificarv=3​
v=3​
v−3​<0:v<3​
v−3​<0
Mova 3​para o lado direito
v−3​<0
Adicionar 3​ a ambos os ladosv−3​+3​<0+3​
Simplificarv<3​
v<3​
v−3​>0:v>3​
v−3​>0
Mova 3​para o lado direito
v−3​>0
Adicionar 3​ a ambos os ladosv−3​+3​>0+3​
Simplificarv>3​
v>3​
Encontre os sinais de v+10​
v+10​=0:v=−10​
v+10​=0
Mova 10​para o lado direito
v+10​=0
Subtrair 10​ de ambos os ladosv+10​−10​=0−10​
Simplificarv=−10​
v=−10​
v+10​<0:v<−10​
v+10​<0
Mova 10​para o lado direito
v+10​<0
Subtrair 10​ de ambos os ladosv+10​−10​<0−10​
Simplificarv<−10​
v<−10​
v+10​>0:v>−10​
v+10​>0
Mova 10​para o lado direito
v+10​>0
Subtrair 10​ de ambos os ladosv+10​−10​>0−10​
Simplificarv>−10​
v>−10​
Encontre os sinais de v−10​
v−10​=0:v=10​
v−10​=0
Mova 10​para o lado direito
v−10​=0
Adicionar 10​ a ambos os ladosv−10​+10​=0+10​
Simplificarv=10​
v=10​
v−10​<0:v<10​
v−10​<0
Mova 10​para o lado direito
v−10​<0
Adicionar 10​ a ambos os ladosv−10​+10​<0+10​
Simplificarv<10​
v<10​
v−10​>0:v>10​
v−10​>0
Mova 10​para o lado direito
v−10​>0
Adicionar 10​ a ambos os ladosv−10​+10​>0+10​
Simplificarv>10​
v>10​
Resumir em uma tabela:v+3​v−3​v+10​v−10​(v+3​)(v−3​)(v+10​)(v−10​)​v<−10​−−−−+​v=−10​−−0−0​−10​<v<−3​−−+−−​v=−3​0−+−0​−3​<v<3​+−+−+​v=3​+0+−0​3​<v<10​+++−−​v=10​+++00​v>10​+++++​​
Identifique os intervalos que satisfaçam à condição necessária: ≤0v=−10​or−10​<v<−3​orv=−3​orv=3​or3​<v<10​orv=10​
Junte intervalos que se sobrepoem
−10​≤v≤−3​or3​≤v<10​orv=10​
A união de dois intervalos é o conjunto de números que está em algum dos intervalos
v=−10​ou−10​<v<−3​
−10​≤v<−3​
A união de dois intervalos é o conjunto de números que está em algum dos intervalos
−10​≤v<−3​ouv=−3​
−10​≤v≤−3​
A união de dois intervalos é o conjunto de números que está em algum dos intervalos
−10​≤v≤−3​ouv=3​
−10​≤v≤−3​orv=3​
A união de dois intervalos é o conjunto de números que está em algum dos intervalos
−10​≤v≤−3​orv=3​ou3​<v<10​
−10​≤v≤−3​or3​≤v<10​
A união de dois intervalos é o conjunto de números que está em algum dos intervalos
−10​≤v≤−3​or3​≤v<10​ouv=10​
−10​≤v≤−3​or3​≤v≤10​
−10​≤v≤−3​or3​≤v≤10​
−10​≤v≤−3​or3​≤v≤10​
−10​≤v≤−3​or3​≤v≤10​
Substituir na equação v=3sin2(πx)−10​≤3sin2(πx)≤−3​or3​≤3sin2(πx)≤10​
−10​≤3sin2(πx)≤−3​:Falso para todo x∈R
−10​≤3sin2(πx)≤−3​
Se a≤u≤bentão a≤uandu≤b−10​≤3sin2(πx)and3sin2(πx)≤−3​
−10​≤3sin2(πx):Verdadeiro para todo x∈R
−10​≤3sin2(πx)
Trocar lados3sin2(πx)≥−10​
Aplicar as propriedades dos expoentes
3sin2(πx)≥−10​
Se a>0,af(x)é maior do que 0a=3Verdadeiroparatodox∈R
Verdadeiroparatodox
Verdadeiroparatodox∈R
3sin2(πx)≤−3​:Falso para todo x∈R
3sin2(πx)≤−3​
Aplicar as propriedades dos expoentes
3sin2(πx)≤−3​
Se a>0,af(x)é maior do que 0a=3Falsoparatodox∈R
Semsoluc\c​a~oparax∈R
Falsoparatodox∈R
Combinar os intervalosVerdadeiroparatodox∈RandFalsoparatodox∈R
Junte intervalos que se sobrepoem
Verdadeiroparatodox∈RandFalsoparatodox∈R
A interseção de dois intervalos é o conjunto de números que está em ambos os intervalos
Verdadeiro para todo x∈ReFalso para todo x∈R
Falsoparatodox∈R
Falsoparatodox∈R
3​≤3sin2(πx)≤10​:Falso para todo x∈R
3​≤3sin2(πx)≤10​
Se a≤u≤bentão a≤uandu≤b3​≤3sin2(πx)and3sin2(πx)≤10​
3​≤3sin2(πx):arcsin(21​​)+2πn≤πx≤π−arcsin(21​​)+2πn
3​≤3sin2(πx)
Aplicar as propriedades dos expoentes
3​≤3sin2(πx)
Se a>1,entãoaf(x)≤ag(x) é equivalente a f(x)≤g(x)a=3,f(x)=21​,g(x)=sin2(πx)21​≤sin2(πx)
21​≤sin2(πx)
21​≤sin2(πx):arcsin(21​​)+2πn≤πx≤π−arcsin(21​​)+2πn
21​≤sin2(πx)
Trocar ladossin2(πx)≥21​
Para un≥a, se né par então u≤−na​oru≥na​
sin(πx)≤−21​​orsin(πx)≥21​​
sin(πx)≤−21​​:−π−arcsin(−21​​)+2πn≤πx≤arcsin(−21​​)+2πn
sin(πx)≤−21​​
Para sin(x)≤a, se −1<a<1 então −π−arcsin(a)+2πn≤x≤arcsin(a)+2πn−π−arcsin(−21​​)+2πn≤πx≤arcsin(−21​​)+2πn
Se a≤u≤bentão a≤uandu≤b−π−arcsin(−21​​)+2πn≤πx≤arcsin(−21​​)+2πn
sin(πx)≥21​​:arcsin(21​​)+2πn≤πx≤π−arcsin(21​​)+2πn
sin(πx)≥21​​
Para sin(x)≥a, se −1<a<1 então arcsin(a)+2πn≤x≤π−arcsin(a)+2πnarcsin(21​​)+2πn≤πx≤π−arcsin(21​​)+2πn
Se a≤u≤bentão a≤uandu≤barcsin(21​​)+2πn≤πx≤π−arcsin(21​​)+2πn
Combinar os intervalos−π−arcsin(−21​​)+2πn≤πx≤arcsin(−21​​)+2πnorarcsin(21​​)+2πn≤πx≤π−arcsin(21​​)+2πn
Junte intervalos que se sobrepoemarcsin(21​​)+2πn≤πx≤π−arcsin(21​​)+2πn
arcsin(21​​)+2πn≤πx≤π−arcsin(21​​)+2πn
3sin2(πx)≤10​:Verdadeiro para todo x∈R
3sin2(πx)≤10​
Se f(x)≤g(x)então ln(f(x))≤ln(g(x))ln(3sin2(πx))≤ln(10​)
Simplificar ln(3sin2(πx)):ln(3)sin2(πx)
ln(3sin2(πx))
Aplicar as propriedades dos logaritmos loga​(xb)=b⋅loga​(x) assumindo que x≥0=ln(3)sin2(πx)
Simplificar ln(10​):21​ln(10)
ln(10​)
Reescrever como=ln(1021​)
Aplicar as propriedades dos logaritmos loga​(xb)=b⋅loga​(x) assumindo que x≥0=21​ln(10)
ln(3)sin2(πx)≤21​ln(10)
ln(3)sin2(πx)≤21​ln(10):Verdadeiro para todo x
ln(3)sin2(πx)≤21​ln(10)
Dividir ambos os lados por ln(3)
ln(3)sin2(πx)≤21​ln(10)
Dividir ambos os lados por ln(3)ln(3)ln(3)sin2(πx)​≤ln(3)21​ln(10)​
Simplificar
ln(3)ln(3)sin2(πx)​≤ln(3)21​ln(10)​
Simplificar ln(3)ln(3)sin2(πx)​:sin2(πx)
ln(3)ln(3)sin2(πx)​
Eliminar o fator comum: ln(3)=sin2(πx)
Simplificar ln(3)21​ln(10)​:2ln(3)ln(10)​
ln(3)21​ln(10)​
Multiplicar 21​ln(10):2ln(10)​
21​ln(10)
Multiplicar frações: a⋅cb​=ca⋅b​=21⋅ln(10)​
Multiplicar: 1⋅ln(10)=ln(10)=2ln(10)​
=ln(3)2ln(10)​​
Aplicar as propriedades das frações: acb​​=c⋅ab​=2ln(3)ln(10)​
sin2(πx)≤2ln(3)ln(10)​
sin2(πx)≤2ln(3)ln(10)​
sin2(πx)≤2ln(3)ln(10)​
Para un≤a, se né par então −na​≤u≤na​
−2ln(3)ln(10)​​≤sin(πx)≤2ln(3)ln(10)​​
Se a≤u≤bentão a≤uandu≤b−2ln(3)ln(10)​​≤sin(πx)andsin(πx)≤2ln(3)ln(10)​​
−2ln(3)ln(10)​​≤sin(πx):Verdadeiro para todo x∈R
−2ln(3)ln(10)​​≤sin(πx)
Trocar ladossin(πx)≥−2ln(3)ln(10)​​
Imagem de sin(πx):−1≤sin(πx)≤1
Definição de imagem de função
A imagem da função básica siné −1≤sin(πx)≤1−1≤sin(πx)≤1
sin(πx)≥−2ln(3)ln(10)​​and−1≤sin(πx)≤1:−1≤sin(πx)≤1
Considere y=sin(πx)
Combinar os intervalosy≥−2ln(3)ln(10)​​and−1≤y≤1
Junte intervalos que se sobrepoem
y≥−2ln(3)ln(10)​​and−1≤y≤1
A interseção de dois intervalos é o conjunto de números que está em ambos os intervalos
y≥−2ln(3)ln(10)​​e−1≤y≤1
−1≤y≤1
−1≤y≤1
Verdadeiroparatodox
Verdadeiroparatodox∈R
sin(πx)≤2ln(3)ln(10)​​:Verdadeiro para todo x∈R
sin(πx)≤2ln(3)ln(10)​​
Imagem de sin(πx):−1≤sin(πx)≤1
Definição de imagem de função
A imagem da função básica siné −1≤sin(πx)≤1−1≤sin(πx)≤1
sin(πx)≤2ln(3)ln(10)​​and−1≤sin(πx)≤1:−1≤sin(πx)≤1
Considere y=sin(πx)
Combinar os intervalosy≤2ln(3)ln(10)​​and−1≤y≤1
Junte intervalos que se sobrepoem
y≤2ln(3)ln(10)​​and−1≤y≤1
A interseção de dois intervalos é o conjunto de números que está em ambos os intervalos
y≤2ln(3)ln(10)​​e−1≤y≤1
−1≤y≤1
−1≤y≤1
Verdadeiroparatodox
Verdadeiroparatodox∈R
Combinar os intervalosVerdadeiroparatodox∈RandVerdadeiroparatodox∈R
Junte intervalos que se sobrepoem
Verdadeiroparatodox∈RandVerdadeiroparatodox∈R
A interseção de dois intervalos é o conjunto de números que está em ambos os intervalos
Verdadeiro para todo x∈ReVerdadeiro para todo x∈R
Verdadeiroparatodox∈R
Verdadeiroparatodox
Verdadeiroparatodox
Combinar os intervalosarcsin(21​​)+2πn≤πx≤π−arcsin(21​​)+2πnandVerdadeiroparatodox∈R
Junte intervalos que se sobrepoem
Falsoparatodox∈RandVerdadeiroparatodox∈R
A interseção de dois intervalos é o conjunto de números que está em ambos os intervalos
Falso para todo x∈ReVerdadeiro para todo x∈R
Falsoparatodox∈R
Falsoparatodox∈R
Combinar os intervalosFalsoparatodox∈RorFalsoparatodox∈R
Junte intervalos que se sobrepoem
Falsoparatodox∈RorFalsoparatodox∈R
A união de dois intervalos é o conjunto de números que está em algum dos intervalos
Falso para todo x∈RouFalso para todo x∈R
Falsoparatodox∈R
Semsoluc\c​a~oparax∈R
Falsoparatodox∈R

Exemplos populares

sin(x)+cos(2x)>1sin(x)+cos(2x)>1cos(x)>= 4cos(x)≥4arctan(θ)<= (11pi)/9arctan(θ)≤911π​2sin^2(x)-5sin(x)-3>= 0,xe[0,2pi]2sin2(x)−5sin(x)−3≥0,xe[0,2π]4tan(x)>4,-pi/2 <θ< pi/24tan(x)>4,−2π​<θ<2π​
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