Sean $\{a_1,a_2,\ldots,a_n\}$ y $\{b_1,b_2,\ldots,b_n\}$ permutaciones de los números $\{1,\frac{1}{2},\ldots,\frac{1}{n}\}$. Si se cumple que
\[a_1+b_1\geq a_2+b_2\geq\ldots\geq a_n+b_n,\]
demostrar que $a_m+a_n\geq\frac{4}{m}$ para todo $m$.
Probar que en todo tetraedro hay un vértice tal que las tres aristas que comparten dicho vértice tienen longitudes que pueden ser las de los lados de un triángulo.
Hallar los valores de $x$ para los cuales $\cos x +\,\mathrm{sen}\,x\gt 1$.
Hallar los valores de $x$ para los cuales $\cos x + |\mathrm{sen}\,x|\gt 1$.
pistasolución 1info
Pista. ¿Qué relación hay entre $\cos(x)+\mathrm{sen}(x)$ y $\mathrm{sen}(x+45^\circ)$?
Solución.
Si multiplicamos por $\cos(45)=\sin(45)=\frac{\sqrt{2}}{2}$ la ecuación, obtenemos
\[\mathrm{sen}(x+45)=\mathrm{sen}(45)\cos(x)+\cos(45)\mathrm{sen}(x)=\mathrm{sen}(45)(\cos(x)+\mathrm{sen}(x)).\]
Por lo tanto, la desigualdad que queremos probar se traduce en que
\[\mathrm{sen}(x+45^\circ)\gt\cos(45).\]
En el intervalo $[0,360]$, los ángulos cuyo seno es mayor que el seno de $45$ son los del intervalo $(45,135)$, luego la inecuación anterior tiene como soluciones los puntos de los intervalos $(0,90)$, salvo múltiplos de $360$.
Para $x\in(0,180)$, el seno es positivo, luego tenemos las mismas soluciones del apartado anterior $(0,90)$. Ahora bien, la función $f(x)=\cos(x)+|\mathrm{sen}(x)|$ cumple que $f(-x)=f(x)$ (es par), luego también tenemos las soluciones $(-90,0)$. Si observamos finalmente que $x=0$ no es solución ya que $f(0)=1$ y que $f(x)$ tiene período $360$, tenemos que la respuesta es los intervalos $(-90,0)$ y $(0,90)$, salvo múltiplos enteros de $360$.
Dados el triángulo equilátero $ABC$ de lado $a$ y su circunferencia circunscrita, se considera el segmento circular limitado por la cuerda $AB$ y el arco (de $120^\circ$) con los mismos extremos. Al cortar este segmento circular con rectas paralelas al lado $BC$ , queda determinado sobre cada una de ellas un segmento de puntos interiores al segmento circular mencionado. Determinar la longitud máxima de esos segmentos rectilíneos.