Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Способы решения тригонометрических уравнений. 10-й класс

Разделы: Математика

Класс: 10

«Уравнения будут существовать вечно».

Цели урока:

  • Образовательные:
    • углубление понимания методов решения тригонометрических уравнений;
    • сформировать навыки различать, правильно отбирать способы решения тригонометрических уравнений.
  • Воспитательные:
    • воспитание познавательного интереса к учебному процессу;
    • формирование умения анализировать поставленную задачу;
    • способствовать улучшению психологического климата в классе.
  • Развивающие:
    • способствовать развитию навыка самостоятельного приобретения знаний;
    • способствовать умению учащихся аргументировать свою точку зрения;

Оборудование: плакат с основными тригонометрическими формулами, компьютер, проектор, экран.

1 урок

I. Актуализация опорных знаний

Устно решить уравнения:

1) cosx = 1;
2) 2 cosx = 1;
3) cosx = –Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами;
4) sin2x = 0;
5) sinx = –Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами;
6) sinКак решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамиx = Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами;
7) tgx = Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами;
8) cos 2 x – sin 2 x = 0

1) х = 2Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамик;
2) х = ± Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами+ 2Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамик;
3) х =± Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами+ 2Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамик;
4) х = Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамик;
5) х = (–1) Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами+ Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамик;
6) х = (–1) Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами+ 2Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамик;
7) х = Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами+ Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамик;
8) х = Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами+ Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамик; к Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамиZ.

II. Изучение нового материала

– Сегодня мы с вами рассмотрим более сложные тригонометрические уравнения. Рассмотрим 10 способов их решения. Далее будет два урока для закрепления, и на следующий урок будет проверочная работа. На стенде «К уроку» вывешены задания, аналогичные которым будут на проверочной работе, надо их прорешать до проверочной работы. (Накануне, перед проверочной работой, вывесить на стенде решения этих заданий).

Итак, переходим к рассмотрению способов решения тригонометрических уравнений. Одни из этих способов вам, наверное, покажутся трудными, а другие – лёгкими, т.к. некоторыми приёмами решения уравнений вы уже владеете.

Четверо учащихся класса получили индивидуальное задание: разобраться и показать вам 4 способа решения тригонометрических уравнений.

(Выступающие учащиеся заранее подготовили слайды. Остальные учащиеся класса записывают основные этапы решения уравнений в тетрадь.)

1 ученик: 1 способ. Решение уравнений разложением на множители

sin 4x = 3 cos 2x

Для решения уравнения воспользуемся формулой синуса двойного угла sin 2 Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами= 2 sin Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамиcosКак решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами
2 sin 2x cos 2x – 3 cos 2x = 0,
cos 2x (2 sin 2x – 3) = 0. Произведение этих множителей равно нулю, если хотя бы один из множителей будет равен нулю.

2x = Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами+ Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамик, к Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамиZ или sin 2x = 1,5 – нет решений, т.к | sinКак решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами| Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами1
x = Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами+ Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамик; к Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамиZ.
Ответ: x = Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами+ Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамик , к Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамиZ.

2 ученик. 2 способ. Решение уравнений преобразованием суммы или разности тригонометрических функций в произведение

cos 3x + sin 2x – sin 4x = 0.

Для решения уравнения воспользуемся формулой sinКак решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами– sin Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами= 2 sin Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамисosКак решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

cos 3x + 2 sin Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамисos Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами= 0,

сos 3x – 2 sin x cos 3x = 0,

cos 3x (1 – 2 sinx) = 0. Полученное уравнение равносильно совокупности двух уравнений:

Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамиКак решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамиКак решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Множество решений второго уравнения полностью входит во множество решений первого уравнения. Значит Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Ответ: Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

3 ученик. 3 способ. Решение уравнений преобразованием произведения тригонометрических функций в сумму

sin 5x cos 3x = sin 6x cos2x.

Для решения уравнения воспользуемся формулой Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамиКак решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамиКак решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Ответ: Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

4 ученик. 4 способ. Решение уравнений, сводящихся к квадратным уравнениям

3 sin x – 2 cos 2 x = 0,
3 sin x – 2 (1 – sin 2 x ) = 0,
2 sin 2 x + 3 sin x – 2 = 0,

Пусть sin x = t, где | t |Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами. Получим квадратное уравнение 2t 2 + 3t – 2 = 0,

Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами. Таким образом Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами. Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамине удовлетворяет условию | t |Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами.

Значит sin x = Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами. Поэтому Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами.

Ответ: Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

III. Закрепление изученного по учебнику А. Н. Колмогорова

1. № 164 (а), 167 (а) (квадратное уравнение)
2. № 168 (а) (разложение на множители)
3. № 174 (а) (преобразование суммы в произведение)
4. Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами(преобразование произведения в сумму)

(В конце урока показать решение этих уравнений на экране для проверки)

№ 164 (а)

2 sin 2 x + sin x – 1 = 0.
Пусть sin x = t, | t | Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами1. Тогда
2 t 2 + t – 1 = 0, t Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами= – 1, tКак решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами= Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами. Откуда Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Ответ: –Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами.

№ 167 (а)

3 tg 2 x + 2 tg x – 1 = 0.

Пусть tg x = 1, тогда получим уравнение 3 t 2 + 2 t – 1 = 0.

Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамиКак решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Ответ: Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

№ 168 (а )

Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Ответ: Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

№ 174 (а )

Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Ответ: Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Решить уравнение: Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Ответ: Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

2 урок (урок-лекция)

IV. Изучение нового материала (продолжение)

– Итак, продолжим изучение способов решения тригонометрических уравнений.

5 способ. Решение однородных тригонометрических уравнений

Уравнения вида a sin x + b cos x = 0, где a и b – некоторые числа, называются однородными уравнениями первой степени относительно sin x или cos x.

sin x – cos x = 0. Разделим обе части уравнения на cos x. Так можно сделать, потери корня не произойдёт, т.к. , если cos x = 0, то sin x = 0. Но это противоречит основному тригонометрическому тождеству sin 2 x + cos 2 x = 1.

Получим tg x – 1 = 0.

Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Ответ: Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамиКак решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Уравнения вида a sin 2 x + bcos 2 x + c sin x cos x = 0 , где a, b, c –некоторые числа, называются однородными уравнениями второй степени относительно sin x или cos x.

sin 2 x – 3 sin x cos x + 2 cos 2 = 0. Разделим обе части уравнения на cos x, при этом потери корня не произойдёт, т.к. cos x = 0 не является корнем данного уравнения.

tg 2 x – 3tg x + 2 = 0.

Пусть tg x = t. D = 9 – 8 = 1.

Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамитогда Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамиОтсюда tg x = 2 или tg x = 1.

В итоге x = arctg 2 + Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамиКак решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами, x = Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Ответ: arctg 2 + Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамиКак решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами,Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Рассмотрим ещё одно уравнение: 3 sin 2 x – 3 sin x cos x + 4 cos 2 x = 2.
Преобразуем правую часть уравнения в виде 2 = 2 · 1 = 2 · (sin 2 x + cos 2 x). Тогда получим:
3sin 2 x – 3sin x cos x + 4cos 2 x = 2 · (sin 2 x + cos 2 x),
3sin 2 x – 3sin x cos x + 4cos 2 x – 2sin 2 x – 2 cos 2 x = 0,
sin 2 x – 3sin x cos x + 2cos 2 x = 0. (Получили 2 уравнение, которое уже разобрали).

Ответ: arctg 2 + Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамиk,Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

6 способ. Решение линейных тригонометрических уравнений

Линейным тригонометрическим уравнением называется уравнение вида a sin x + b cos x = с, где a, b, c – некоторые числа.

Рассмотрим уравнение sin x + cos x = – 1.
Перепишем уравнение в виде: Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Учитывая, что Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамииКак решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами, получим:

Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамиКак решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Ответ: Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

7 способ. Введение дополнительного аргумента

Выражение a cos x + b sin x можно преобразовать:

Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами.

(это преобразование мы уже ранее использовали при упрощении тригонометрических выражений)

Введём дополнительный аргумент – угол Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамитакой, что Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Тогда Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамиКак решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Рассмотрим уравнение: 3 sinx + 4 cosx = 1.

Учтём, что Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами. Тогда получим Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

0,6 sin x + 0,8 cosx = 1. Введём дополнительный аргумент – угол Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамитакой, что Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами, т.е. Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами= arcsin 0,6. Далее получим Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Ответ: – arcsin 0,8 + Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами+ Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

8 способ. Уравнения вида Р Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Такого рода уравнения удобно решать при помощи введения вспомогательной переменной t = sin x ± cosx. Тогда 1 ± 2 sinx cosx = t 2 .

Решить уравнение: sinx + cosx + 4 sinx cosx – 1 = 0.

Введём новую переменную t = sinx + cosx, тогда t 2 = sin 2 x + 2sin x cos x + cos 2 = 1 + 2 sin x cos x Откуда sin x cos x = Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами. Следовательно получим:

t + 2 (t 2 – 1) – 1 = 0.
2 t 2 + t – 2 – 1 = 0,
2 t 2 + t – 3 = 0..Решив уравнение, получим Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами= 1, Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами=Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами.

sinx + cosx = 1 или sinx + cosx = Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамиКак решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Ответ: Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

9 способ. Решение уравнений, содержащих тригонометрические функции под знаком радикала.

Решить уравнение: Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

В соответствии с общим правилом решения иррациональных уравнений видаКак решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами, запишем систему, равносильную исходному уравнению:Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Решим уравнение 1 – cos x = 1 – cos 2 x.

1 – cos x = 1 – cos 2 x,
1 – cos x – (1 – cos x) (1 + cos x) = 0,
(1 – cos x) (1 – 1 – cos x) = 0,
– (1 – cos x) cos x = 0.

Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамиКак решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Условию Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамиудовлетворяют только решенияКак решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамиКак решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Ответ: Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

10 способ. Решение уравнений с использованием ограниченности тригонометрических функций y = sin x и y = cos x.

Решить уравнение: sin x + sin 9x = 2.
Так как при любых значениях х sin x Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами1, то данное уравнение равносильно системе: Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамиКак решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Решение системы Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Ответ: Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

V. Итог урока

Таким образом мы сегодня рассмотрели 10 различных способов решения тригонометрических уравнений. Безусловно, многие из приведённых задач могут быть решены несколькими способами.

(Пятерым наиболее подготовленным учащимся , а также всем желающим дать индивидуальное творческое задание: найти различные способы решения тригонометрического уравнения sinx + cosx = 1 )

Домашнее задание: № 164 -170 (в, г).

Видео:10 класс, 23 урок, Методы решения тригонометрических уравненийСкачать

10 класс, 23 урок, Методы решения тригонометрических уравнений

Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Видео:ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЕ УРАВНЕНИЯ С ФУНКЦИЯМИ РАЗНЫХ АРГУМЕНТОВСкачать

ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЕ УРАВНЕНИЯ С ФУНКЦИЯМИ РАЗНЫХ АРГУМЕНТОВ

Методы решения тригонометрических уравнений.

Видео:Решение тригонометрических уравнений. Однородные уравнения. 10 класс.Скачать

Решение тригонометрических уравнений. Однородные уравнения. 10 класс.

1. Алгебраический метод.

( метод замены переменной и подстановки ).

Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Видео:Как решать тригонометрические неравенства?Скачать

Как решать тригонометрические неравенства?

2. Разложение на множители.

П р и м е р 1. Решить уравнение: sin x + cos x = 1 .

Р е ш е н и е . Перенесём все члены уравнения влево:

sin x + cos x – 1 = 0 ,

преобразуем и разложим на множители выражение в

левой части уравнения:

Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

П р и м е р 2. Решить уравнение: cos 2 x + sin x · cos x = 1.

Р е ш е н и е . cos 2 x + sin x · cos x – sin 2 x – cos 2 x = 0 ,

sin x · cos x – sin 2 x = 0 ,

sin x · ( cos x – sin x ) = 0 ,

Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

П р и м е р 3. Решить уравнение: cos 2 x – cos 8 x + cos 6 x = 1.

Р е ш е н и е . cos 2 x + cos 6 x = 1 + cos 8 x ,

2 cos 4x cos 2x = 2 cos ² 4x ,

cos 4x · ( cos 2x – cos 4x ) = 0 ,

cos 4x · 2 sin 3x · sin x = 0 ,

1). cos 4x = 0 , 2). sin 3x = 0 , 3). sin x = 0 ,

Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Видео:Математика| Преобразование тригонометрических выражений. Формулы и задачиСкачать

Математика| Преобразование тригонометрических выражений. Формулы и задачи

3. Приведение к однородному уравнению.

а) перенести все его члены в левую часть;

б) вынести все общие множители за скобки;

в) приравнять все множители и скобки нулю;

г ) скобки, приравненные нулю, дают однородное уравнение меньшей степени, которое следует разделить на

cos ( или sin ) в старшей степени;

д) решить полученное алгебраическое уравнение относительно tan .

П р и м е р . Решить уравнение: 3 sin 2 x + 4 sin x · cos x + 5 cos 2 x = 2.

Р е ш е н и е . 3sin 2 x + 4 sin x · cos x + 5 cos 2 x = 2sin 2 x + 2cos 2 x ,

sin 2 x + 4 sin x · cos x + 3 cos 2 x = 0 ,

tan 2 x + 4 tan x + 3 = 0 , отсюда y 2 + 4y +3 = 0 ,

корни этого уравнения: y 1 = — 1, y 2 = — 3, отсюда

1) tan x = –1, 2) tan x = –3,

Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Видео:Тригонометрическое уравнение с тангенсом и котангенсом разных аргументов. Алгебра 10 классСкачать

Тригонометрическое уравнение с тангенсом и котангенсом разных аргументов. Алгебра 10 класс

4. Переход к половинному углу.

П р и м е р . Решить уравнение: 3 sin x – 5 cos x = 7.

Р е ш е н и е . 6 sin ( x / 2 ) · cos ( x / 2 ) – 5 cos ² ( x / 2 ) + 5 sin ² ( x / 2 ) =

= 7 sin ² ( x / 2 ) + 7 cos ² ( x / 2 ) ,

2 sin ² ( x / 2 ) – 6 sin ( x / 2 ) · cos ( x / 2 ) + 12 cos ² ( x / 2 ) = 0 ,

tan ² ( x / 2 ) – 3 tan ( x / 2 ) + 6 = 0 ,

Видео:Решение тригонометрических уравнений. Подготовка к ЕГЭ | Математика TutorOnlineСкачать

Решение тригонометрических уравнений. Подготовка к ЕГЭ | Математика TutorOnline

5. Введение вспомогательного угла.

где a , b , c – коэффициенты; x – неизвестное.

Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Теперь коэффициенты уравнения обладают свойствами синуса и косинуса , а именно : модуль ( абсолютное значение ) каждого из них не больше 1, а сумма их квадратов равна 1 . Тогда можно обозначить их соответственно как cos Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументамии sin Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами( здесь Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами— так называемый вспомогательный угол ), и наше уравнение прини мает вид:

Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Как решить тригонометрическое уравнение с разными аргументами

Видео:РЕШЕНИЕ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ😉 #shorts #егэ #огэ #математика #профильныйегэСкачать

РЕШЕНИЕ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ😉 #shorts #егэ #огэ #математика #профильныйегэ

6. Преобразование произведения в сумму.

П р и м е р . Решить уравнение: 2 sin x · sin 3 x = cos 4 x .

Р е ш е н и е . Преобразуем левую часть в сумму:

Видео:Тригонометрические уравнения еще более сложных аргументов. Алгебра 10 классСкачать

Тригонометрические уравнения еще более сложных аргументов. Алгебра 10 класс

Основные виды тригонометрических уравнений (задание 13)

Рассмотрим некоторые наиболее часто встречающиеся виды тригонометрических уравнений и способы их решения.

(blacktriangleright) Квадратные тригонометрические уравнения
Если после преобразования уравнение приняло следующий вид: [<Large>] где (ane 0, f(x)) — одна из функций (sin x, cos x, mathrm,x, mathrm, x) ,
то такое уравнение с помощью замены (f(x)=t) сводится к квадратному уравнению.

Часто при решении таких уравнений используются
основные тождества: [begin hline sin^2 alpha+cos^2 alpha =1&& mathrm, alpha cdot mathrm, alpha =1\ &&\ mathrm, alpha=dfrac&&mathrm, alpha =dfrac\&&\ 1+mathrm^2, alpha =dfrac1 && 1+mathrm^2, alpha=dfrac1\&&\ hline end]
формулы двойного угла: [begin hline sin =2sin alphacos alpha & qquad &qquad & cos=cos^2alpha -sin^2alpha\ sin alphacos alpha =dfrac12sin && & cos=2cos^2alpha -1\ & & & cos=1-2sin^2 alpha\ hline &&&\ mathrm, 2alpha = dfrac<2mathrm, alpha><1-mathrm^2, alpha> && & mathrm, 2alpha = dfrac<mathrm^2, alpha-1><2mathrm, alpha>\&&&\ hline end]

Пример 1. Решить уравнение (6cos^2x-13sin x-13=0)

С помощью формулы (cos^2alpha=1-sin^2alpha) уравнение сводится к виду:
(6sin^2x+13sin x+7=0) . Сделаем замену (t=sin x) . Т.к. область значений синуса (sin xin [-1;1]) , то (tin[-1;1]) . Получим уравнение:

(6t^2+13t+7=0) . Корни данного уравнения (t_1=-dfrac76, t_2=-1) .

Таким образом, корень (t_1) не подходит. Сделаем обратную замену:
(sin x=-1 Rightarrow x=-dfrac2+2pi n, ninmathbb) .

Пример 2. Решить уравнение (5sin 2x=cos 4x-3)

С помощью формулы двойного угла для косинуса (cos 2alpha=1-2sin^2alpha) имеем:
(cos4x=1-2sin^22x) . Сделаем эту подстановку и получим:

(2sin^22x+5sin 2x+2=0) . Сделаем замену (t=sin 2x) . Т.к. область значений синуса (sin 2xin [-1;1]) , то (tin[-1;1]) . Получим уравнение:

(2t^2+5t+2=0) . Корни данного уравнения (t_1=-2, t_2=-dfrac12) .

Таким образом, корень (t_1) не подходит. Сделаем обратную замену: (sin 2x=-dfrac12 Rightarrow x_1=-dfrac+pi n, x_2=-dfrac+pi n, ninmathbb) .

Пример 3. Решить уравнение (mathrm, x+3mathrm,x+4=0)

Т.к. (mathrm,xcdot mathrm,x=1) , то (mathrm,x=dfrac1<mathrm,x>) . Сделаем замену (mathrm,x=t) . Т.к. область значений тангенса (mathrm,xinmathbb) , то (tinmathbb) . Получим уравнение:

(t+dfrac3t+4=0 Rightarrow dfrac=0) . Дробь равна нулю, когда числитель равен нулю, а знаменатель отличен от нуля. Таким образом:

Сделаем обратную замену:

(blacktriangleright) Кубические тригонометрические уравнения
Если после преобразования уравнение приняло следующий вид: [<Large>] где (ane 0, f(x)) — одна из функций (sin x, cos x, mathrm,x, mathrm, x) ,
то такое уравнение с помощью замены (f(x)=t) сводится к кубическому уравнению.

Часто при решении таких уравнений в дополнение к предыдущим формулам используются
формулы тройного угла: [begin hline &&&\ sin =3sin alpha -4sin^3alpha &&& cos=4cos^3alpha -3cos alpha\&&&\ hline end]

Пример 4. Решить уравнение (11cos 2x-3=3sin 3x-11sin x)

При помощи формул (sin 3x=3sin x-4sin^3x) и (cos2x=1-2sin^2x) можно свести уравнение к уравнению только с (sin x) :

(12sin^3x-9sin x+11sin x-3+11-22sin^2 x=0) . Сделаем замену (sin x=t, tin[-1;1]) :

(6t^3-11t^2+t+4=0) . Подбором находим, что один из корней равен (t_1=1) . Выполнив деление в столбик многочлена (6t^3-11t^2+t+4) на (t-1) , получим:

((t-1)(2t+1)(3t-4)=0 Rightarrow) корнями являются (t_1=1, t_2=-dfrac12, t_3=dfrac43) .

Таким образом, корень (t_3) не подходит. Сделаем обратную замену:

(blacktriangleright) Однородные тригонометрические уравнения второй степени: [I. quad <Large>, quad ane 0,cne 0]

Заметим, что в данном уравнении никогда не являются решениями те значения (x) , при которых (cos x=0) или (sin x=0) . Действительно, если (cos x=0) , то, подставив вместо косинуса ноль в уравнение, получим: (asin^2 x=0) , откуда следует, что и (sin x=0) . Но это противоречит основному тригонометрическому тождеству, т.к. оно говорит о том, что если (cos x=0) , то (sin x=pm 1) .

Аналогично и (sin x=0) не является решением такого уравнения.

Значит, данное уравнение можно делить на (cos^2 x) или на (sin^2 x) . Разделим, например, на (cos^2 x) :

Таким образом, данное уравнение при помощи деления на (cos^2x) и замены (t=mathrm,x) сводится к квадратному уравнению:

(at^2+bt+c=0) , способ решения которого вам известен.

Уравнения вида [I’. quad <Large>, quad ane0,cne 0] с легкостью сводятся к уравнению вида (I) с помощью использования основного тригонометрического тождества: [d=dcdot 1=dcdot (sin^2x+cos^2x)]

Заметим, что благодаря формуле (sin2x=2sin xcos x) однородное уравнение можно записать в виде

(asin^2 x+bsin 2x+ccos^2x=0)

Пример 5. Решить уравнение (2sin^2x+3sin xcos x=3cos^2x+1)

Подставим вместо (1=sin^2x+cos^2x) и получим:

(sin^2x+3sin xcos x-4cos^2x=0) . Разделим данное уравнение на (cos^2x) :

(mathrm^2,x+3mathrm,x-4=0) и сделаем замену (t=mathrm,x, tinmathbb) . Уравнение примет вид:

(t^2+3t-4=0) . Корнями являются (t_1=-4, t_2=1) . Сделаем обратную замену:

(blacktriangleright) Однородные тригонометрические уравнения первой степени: [II.quad <Large>, ane0, bne 0]

Заметим, что в данном уравнении никогда не являются решениями те значения (x) , при которых (cos x=0) или (sin x=0) . Действительно, если (cos x=0) , то, подставив вместо косинуса ноль в уравнение, получим: (asin x=0) , откуда следует, что и (sin x=0) . Но это противоречит основному тригонометрическому тождеству, т.к. оно говорит о том, что если (cos x=0) , то (sin x=pm 1) .

Аналогично и (sin x=0) не является решением такого уравнения.

Значит, данное уравнение можно делить на (cos x) или на (sin x) . Разделим, например, на (cos x) :

(a dfrac+b dfrac=0) , откуда имеем (amathrm, x+b=0 Rightarrow mathrm, x=-dfrac ba)

Пример 6. Решить уравнение (sin x+cos x=0)

Разделим правую и левую части уравнения на (sin x) :

(1+mathrm, x=0 Rightarrow mathrm, x=-1 Rightarrow x=-dfrac4+pi n, ninmathbb)

(blacktriangleright) Неоднородные тригонометрические уравнения первой степени: [II.quad <Large>, ane0, bne 0, cne 0]

Существует несколько способов решения подобных уравнений. Рассмотрим те из них, которые можно использовать для любого такого уравнения:

1 СПОСОБ: при помощи формул двойного угла для синуса и косинуса и основного тригонометрического тождества: (<large<sin x=2sincos, qquad cos x=cos^2 -sin^2 ,qquad c=ccdot Big(sin^2 +cos^2 Big)>>) данное уравнение сведется к уравнению (I) :

Пример 7. Решить уравнение (sin 2x-sqrt3 cos 2x=-1)

Распишем (sin 2x=2sin xcos x, cos 2x=cos^2x-sin^2 x, -1=-sin^2 x-cos^2x) . Тогда уравнение примет вид:

((1+sqrt3)sin^2x+2sin xcos x+(1-sqrt3)cos^2x=0) . Данное уравнение с помощью деления на (cos^2x) и замены (mathrm,x=t) сводится к:

((1+sqrt3)t^2+2t+1-sqrt3=0) . Корнями этого уравнения являются (t_1=-1, t_2=dfrac=2-sqrt3) . Сделаем обратную замену:

2 СПОСОБ: при помощи формул выражения функций через тангенс половинного угла: [begin hline &&&\ sin=dfrac<2mathrm, dfrac2><1+mathrm^2, dfrac2> &&& cos=dfrac<1-mathrm^2, dfrac2><1+mathrm^2, dfrac2>\&&&\ hline end] уравнение сведется к квадратному уравнению относительно (mathrm, dfrac x2)

Пример 8. Решить то же уравнение (sin 2x-sqrt3 cos 2x=-1)

(dfrac=0 Rightarrow (sqrt3+1)t^2+2t+1-sqrt3=0) (т.к. (1+t^2geqslant 1) при всех (t) , то есть всегда (ne 0) )

Таким образом, мы получили то же уравнение, что и, решая первым способом.

3 СПОСОБ: при помощи формулы вспомогательного угла.
[<large<asin x+bcos x=sqrt,sin (x+phi),>> quad text cos phi=dfrac a<sqrt>]

Для использования данной формулы нам понадобятся формулы сложения углов: [begin hline &&&\ sin=sinalphacdot cosbetapm sinbetacdot cosalpha &&& cos=cosalphacdot cosbeta mp sinalphacdot sinbeta\ &&&\ hline end]

Пример 9. Решить то же уравнение (sin 2x-sqrt3 cos 2x=-1)

Т.к. мы решаем уравнение, то можно не преобразовывать левую часть, а просто разделить обе части уравнения на (sqrt=2) :

(dfrac12sin 2x-dfrac2cos 2x=-dfrac12)

Заметим, что числа (dfrac12) и (dfrac2) получились табличные. Можно, например, взять за (dfrac12=cos dfrac3, dfrac2=sin dfrac3) . Тогда уравнение примет вид:

(sin 2xcos dfrac3-sin dfrac3cos 2x=-dfrac12 Rightarrow sinleft(2x-dfrac3right)=-dfrac12)

Решениями данного уравнения являются:

Заметим, что при решении уравнения третьим способом мы добились “более красивого” ответа (хотя ответы, естественно, одинаковы), чем при решении первым или вторым способом (которые, по сути, приводят уравнение к одному и тому же виду).
Таким образом, не стоит пренебрегать третьим способом решения данного уравнения.

(blacktriangleright) Если тригонометрическое уравнение можно свести к виду [<Large>, text ane 0, bne 0,] то с помощью формулы [<large> (*)] данное уравнение можно свести к квадратному.

Для этого необходимо сделать замену (t=sin xpm cos x) , тогда (sin xcos x=pm dfrac2) .

Заметим, что формула ((*)) есть не что иное, как формула сокращенного умножения ((Apm B)^2=A^2pm 2AB+B^2) при подстановке в нее (A=sin x, B=cos x) .

Пример 10. Решить уравнение (3sin 2x+3cos 2x=16sin xcos^3x-8sin xcos x) .

Вынесем общий множитель за скобки в правой части: (3sin 2x+3cos 2x=8sin xcos x(2cos^2 x-1)) .
По формулам двойного угла (2sin xcos x=sin 2x, 2cos^2x-1=cos 2x) имеем: [3(sin 2x+cos 2x)=4sin 2xcos 2x] Заметим, что полученное уравнение как раз записано в необходимом нам виде. Сделаем замену (t=sin 2x+cos 2x) , тогда (sin 2xcos 2x=dfrac2) . Тогда уравнение примет вид: [3t=2t^2-2 Rightarrow 2t^2-3t-2=0] Корнями данного уравнения являются (t_1=2, t_2=-dfrac12) .

По формулам вспомогательного аргумента (sin2x+cos 2x=sqrt2sinleft(2x+dfrac4right)) , следовательно, сделав обратную замену: [left[ begin begin &sqrt2sinleft(2x+dfrac4right)=2\[1ex] &sqrt2sinleft(2x+dfrac4right)=-dfrac12 end end right. Rightarrow left[ begin begin &sinleft(2x+dfrac4right)=sqrt2\[1ex] &sinleft(2x+dfrac4right)=-dfrac1 end end right.] Первое уравнение корней не имеет, т.к. область значений синуса находится в пределах от (-1) до (1) . Значит: (sinleft(2x+dfrac4right)=-dfrac1 Rightarrow left[ begin begin &2x+dfrac4=-arcsin <dfrac1>+2pi n\[1ex] &2x+dfrac4=pi+arcsin <dfrac1>+2pi n end end right. Rightarrow )
(Rightarrow left[ begin begin &x=-dfrac12arcsin <dfrac1>-dfrac8+pi n\[1ex] &x=dfrac8+dfrac12arcsin <dfrac1>+pi n end end right. ninmathbb)

(blacktriangleright) Формулы сокращенного умножения в тригонометрическом варианте:

(I) Квадрат суммы или разности ((Apm B)^2=A^2pm 2AB+B^2) :

((sin xpm cos x)^2=sin^2 xpm 2sin xcos x+cos^2x=(sin^2 x+cos^2 x)pm 2sin xcos x=1pm sin 2x)

(II) Разность квадратов (A^2-B^2=(A-B)(A+B)) :

((cos x-sin x)(cos x+sin x)=cos^2x-sin^2x=cos 2x)

(III) Сумма или разность кубов (A^3pm B^3=(Apm B)(A^2mp AB+B^2)) :

(sin^3xpm cos^3x=(sin xpm cos x)(sin^2xmp sin xcos x+cos^2x)=(sin xpm cos x)(1mp sin xcos x)=)

(=(sin xpm cos x)(1mp frac12sin 2x))

(IV) Куб суммы или разности ((Apm B)^3=A^3pm B^3pm 3AB(Apm B)) :

((sin xpm cos x)^3=(sin xpm cos x)(sin xpm cos x)^2=(sin xpm cos x)(1pm sin 2x)) (по первой формуле)

🎦 Видео

Как решать тригонометрические уравнения. Способы решения ТУ.Скачать

Как решать тригонометрические уравнения.  Способы решения ТУ.

Решение тригонометрических уравнений. Метод вспомогательного угла. 10 класс.Скачать

Решение тригонометрических уравнений. Метод вспомогательного угла. 10 класс.

Решение тригонометрических уравнений и их систем. 10 класс.Скачать

Решение тригонометрических уравнений и их систем. 10 класс.

ТРИГОНОМЕТРИЯ С НУЛЯ 😉 #егэ #математика #профильныйегэ #shorts #огэСкачать

ТРИГОНОМЕТРИЯ С НУЛЯ 😉 #егэ #математика #профильныйегэ #shorts #огэ

Алгебра 10 класс (Урок№47 - Методы решения тригонометрических уравнений.)Скачать

Алгебра 10 класс (Урок№47 - Методы решения тригонометрических уравнений.)

Тригонометрические уравнения с заменой переменных и сложным аргументом Алгебра 10 классСкачать

Тригонометрические уравнения с заменой переменных и сложным аргументом Алгебра 10 класс

#2. Как решать тригонометрические уравнения? 3 способа!Скачать

#2. Как решать тригонометрические уравнения? 3 способа!

Алгебра 10 класс (Урок№46 - Однородные тригонометрические уравнения.)Скачать

Алгебра 10 класс (Урок№46 - Однородные тригонометрические уравнения.)

Алгебра 10 класс (Урок№48 - Тригонометрические уравнения с параметрами.)Скачать

Алгебра 10 класс (Урок№48 - Тригонометрические уравнения с параметрами.)

10 класс, 22 урок, Простейшие тригонометрические уравнения неравенстваСкачать

10 класс, 22 урок, Простейшие тригонометрические уравнения неравенства
Поделиться или сохранить к себе: