Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Содержание
  1. Обратные тригонометрические уравнения и неравенства
  2. I. Уравнения и неравенства, левая и правая части которых являются одноименными обратными тригонометрическими функциями
  3. II. Уравнения и неравенства, левая и правая части которых являются разноименными обратными тригонометрическими функциями
  4. III. Замена переменной
  5. IV. Использование свойств монотонности и ограниченности обратных тригонометрических функций
  6. Уравнения и неравенства с обратными тригонометрическими функциями
  7. Свойства обратных тригонометрических функций
  8. Готовые работы на аналогичную тему
  9. Решение уравнений, содержащих обратные тригонометрические функции
  10. Решение неравенств, содержащих обратные тригонометрические функции
  11. Примеры задач на решение уравнений и неравенств, содержащих обратные тригонометрические функции
  12. Регистрация прошла успешно!
  13. Уравнения и неравенства, содержащие обратные тригонометрические функции
  14. 📽️ Видео

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

Решение тригонометрических уравнений. Подготовка к ЕГЭ | Математика TutorOnline

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Вначале напомним важнейшие свойства обратных тригонометрических функций.

1 Функция y = arcsin x определена и монотонно возрастает на отрезке [– 1; 1];

arcsin (– x) = – arcsin x (x О [– 1; 1]);
Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

2 Функция y = arccos x определена и монотонно убывает на отрезке [– 1; 1];

3 Функция y = arctg x определена и монотонно возрастает на R;

arctg (– x) = – arctg x (x О R);
Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

4 Функция y = arcctg x определена и монотонно убывает на R;

5

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Свойства монотонности и ограниченности являются ключевыми при решении многих уравнений и неравенств, содержащих обратные тригонометрические функции. Перейдем к рассмотрению методов решения этих уравнений и неравенств.

Видео:10 класс, 22 урок, Простейшие тригонометрические уравнения неравенстваСкачать

10 класс, 22 урок, Простейшие тригонометрические уравнения неравенства

I. Уравнения и неравенства, левая и правая части которых являются одноименными обратными тригонометрическими функциями

Решение уравнений и неравенств, левая и правая части которых представляют собой одноименные обратные тригонометрические функции различных аргументов, основывается, прежде всего, на таком свойстве этих функций, как монотонность. Напомним, что функции y = arcsin t и y = arctg t монотонно возрастают, а функции y = arccos t и y = arcctg t монотонно убывают на своих областях определения. Поэтому справедливы следующие равносильные переходы.

1 .

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

2 .

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

3 .

4 .

Замечание 1. Какой из двух равносильных систем пользоваться при решении уравнений 1а) и 2а), зависит от того, какое неравенство проще: | f(x) | Ј 1 (тогда используем первую систему), или | g(x) | Ј 1 (в этом случае используем вторую систему).

Пример 1. Решить уравнение arcsin (3x 2 – 4x – 1) = arcsin (x + 1).

Решение. Уравнение равносильно системе

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Замечание 2. Решать неравенство, входящее в систему, вообще говоря, не обязательно. Достаточно проверить, удовлетворяют ли неравенству найденные корни уравнения, как это и было сделано при решении примера 1.

Пример 2. Решить неравенство arcctg (8x 2 – 6x – 1) Ј arcctg (4x 2 – x + 8).

Решение. Неравенство равносильно следующему:

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Пример 3. Решить неравенство 3arcsin 2x

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Пример 4. Решить неравенство arccos (x 2 – 3) Ј arccos (x + 3).

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Пример 5. Решить уравнение arccos (4x 2 – 3x – 2) + arccos (3x 2 – 8x – 4) = p .

Решение. Так как p – arccos t = arccos (– t), то имеет место следующая цепочка равносильных преобразований:

arccos (4x 2 – 3x – 2) = p – arccos (3x 2 – 8x – 4) Ы
Ы arccos (4x 2 – 3x – 2) = arccos (– 3x 2 + 8x + 4) Ы

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Аналогичные равносильные преобразования используются и при решении задач с параметрами.

Пример 7. Решить уравнение с параметром a: arcsin (ax 2 – ax + 1) + arcsin x = 0.

Решение. Уравнение равносильно уравнению

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Рассмотрим два случая:

1) a = 0. В этом случае система примет вид: Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

2) a № 0. В этом случае уравнение системы является квадратным. Его корни: Обратные тригонометрические уравнения и неравенства
Так как | x | Ј 1, то Обратные тригонометрические уравнения и неравенства . Если a = – 1, то x2 = x1 = 1. Если a О (– Ґ Ч ; – 1) И [1; Ґ ), то уравнение имеет два корня.

Ответ : при Обратные тригонометрические уравнения и неравенства при a = – 1 и a = 0 x = 1; при прочих a решений нет.

Пример 8. Решить неравенство с параметром a: arccos (3ax + 1) Ј arccos (2x + 3a – 1).

Решение. Неравенство равносильно системе Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Решать последнюю систему можно графо-аналитическим методом, учитывая то, что при a > Обратные тригонометрические уравнения и неравенства первое неравенство системы равносильно неравенству x і 1, при a Обратные тригонометрические уравнения и неравенства – неравенству x Ј 1, при a = Обратные тригонометрические уравнения и неравенства решением первого неравенства является любое действительное число. Множество всех точек (x; a) плоскости Oxa, удовлетворяющих системе, показано на рис. 1 штриховкой.

Обратные тригонометрические уравнения и неравенстваОтвет: при | a | > Обратные тригонометрические уравнения и неравенстварешений нет; при a = – Обратные тригонометрические уравнения и неравенстваx = 1;

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Видео:ТРИГОНОМЕТРИЯ ЗА 10 МИНУТ — Arcsin, Arccos, Arctg, Arcсtg // Обратные тригонометрические функцииСкачать

ТРИГОНОМЕТРИЯ ЗА 10 МИНУТ —  Arcsin, Arccos, Arctg, Arcсtg // Обратные тригонометрические функции

II. Уравнения и неравенства, левая и правая части которых являются разноименными обратными тригонометрическими функциями

При решении уравнений и неравенств, левая и правая части которых являются разноименными обратными тригонометрическими функциями, пользуются известными тригонометрическими тождествами. Эта группа задач является чуть более сложной по сравнению с предыдущей. При решении многих уравнений такого рода бывает целесообразно не обсуждать вопрос о равносильности преобразований, а сразу переходить к уравнению-следствию и после его решения делать необходимую проверку. Рассуждения здесь могут быть примерно следующими. Пусть требуется решить уравнение arcsin f(x) = arccos g(x). Предположим, что x0 – решение этого уравнения. Обозначим arcsin f(x0) = arccos g(x0) через a. Тогда sin a = f(x0), cos a = g(x0), откуда f 2 (x0) + g 2 (x0) = 1. Итак, arcsin f(x) = arccos g(x) Ю f 2 (x) + g 2 (x) = 1. (1)

Рассуждая аналогично, можно получить следующие переходы:

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Замечание 3. Корнем каждого из уравнений (1)–(4) может быть только такое число x0, для которого f(x0) і 0 и g(x0) і 0. В противном случае множество значений левой и правой частей уравнения не пересекаются.

Пример 9. Решить уравнение Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Корень Обратные тригонометрические уравнения и неравенства является посторонним.

Пример 10. Решить уравнение Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Корень x = – 2 является посторонним.

Ответ : . Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Пример 11. Решить уравнение arctg (2sin x) = arcctg (cos x).

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Корни вида Обратные тригонометрические уравнения и неравенства являются посторонними.

Ответ : Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

При решении неравенств, левая и правая части которых представляют собой разноименные обратные тригонометрические функции, целесообразно использовать метод интервалов, а в некоторых случаях учитывать свойства монотонных функций.

Пример 12. Решить неравенство Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Решение. Рассмотрим функцию Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

и решим неравенство f(x) Ј 0 методом интервалов.

1) Найдем D(f). Для этого решим систему

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

2) Найдем нули f(x). Для этого решим уравнение

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Корень x = – 2 является посторонним.

3) Решим неравенство f(x) Ј 0 методом интервалов.

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Замечание 4. Заметим, что найдя корень уравнения Обратные тригонометрические уравнения и неравенства можно было не обращаться к методу интервалов, а воспользоваться тем, что функция Обратные тригонометрические уравнения и неравенства является монотонно возрастающей, а функция Обратные тригонометрические уравнения и неравенства монотонно убывающей на отрезке Обратные тригонометрические уравнения и неравенства . Поэтому решением исходного неравенства является промежуток [– 2; 1]. Следует, однако, понимать, что метод интервалов является более универсальным, – ведь его можно применять и в тех случаях, когда использование свойств монотонных функций не приводит к искомому результату.

При решении уравнений и неравенств данного типа, содержащих параметры, становится актуальным вопрос о равносильности преобразований. Чтобы преобразования (1)–(4) сделать равносильными, следует учесть естественные ограничения, связанные с областями определения обратных тригонометрических функций и множествами их значений (см. замечание 3). Так, например,

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Пример 13. Решить уравнение с параметром a: arcctg (x – 2a) = arctg (2xa).

Решение. Данное уравнение равносильно системе Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Графиком квадратного трехчлена f(x) = 2x 2 – 5ax + 2a2 – 1 является парабола, ветви которой направлены вверх. Поскольку f(2a) = – 1 2a. Это корень Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Ответ: при любом a Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Видео:12 часов Тригонометрии с 0.Скачать

12 часов Тригонометрии с 0.

III. Замена переменной

Некоторые уравнения и неравенства, содержащие обратные тригонометрические функции, можно свести к алгебраическим, сделав соответствующую замену переменной. При этом следует помнить о естественных ограничениях на вводимую переменную, связанных с ограниченностью обратных тригонометрических функций.

Пример 14. Решить уравнение Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Решение. Обозначим Обратные тригонометрические уравнения и неравенства После преобразований получим уравнение

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Поскольку Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

откуда Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Ответ : Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Пример 15. Решить неравенство arccos 2 x – 3arccos x + 2 і 2.

Решение. Пусть arccos x = t, 0 Ј t Ј p . Тогда Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Поскольку Обратные тригонометрические уравнения и неравенства откуда Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Ответ : [– 1; cos 2] И [cos 1; 1].

Иногда свести уравнение или неравенство к алгебраическому можно с помощью тождества

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Пример 16. Решить уравнение Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Решение. Данное уравнение равносильно следующему:

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Пусть arcsin x = t, Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Тогда Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Видео:Арк-функции. Простейшие тригонометрические уравнения | Осторожно, спойлер! | Борис Трушин !Скачать

Арк-функции. Простейшие тригонометрические уравнения | Осторожно, спойлер! | Борис Трушин !

IV. Использование свойств монотонности и ограниченности обратных тригонометрических функций

Решение некоторых уравнений и неравенств, содержащих обратные тригонометрические функции, основывается исключительно на таких свойствах этих функций, как монотонность и ограниченность. При этом используются следующие теоремы.

Теорема 1. Если функция y = f(x) монотонна, то уравнение f(x) = c (c = const) имеет не более одного решения.

Теорема 2. Если функция y = f(x) монотонно возрастает, а функция y = g(x) монотонно убывает, то уравнение f(x) = g(x) имеет не более одного решения.

Теорема 3. Если Обратные тригонометрические уравнения и неравенства то на множестве X уравнение f(x) = g(x) равносильно
системе Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Пример 17. Решить уравнение 2arcsin 2x = 3arccos x.

Решение. Функция y = 2arcsin 2x является монотонно возрастающей, а функция y = 3arccos x – монотонно убывающей. Число x = 0,5 является, очевидно, корнем данного уравнения. В силу теоремы 2 этот корень – единственный.

Пример 18. Решить уравнение Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Решение. Пусть x 2 + x = t. Тогда уравнение примет вид Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Функции Обратные тригонометрические уравнения и неравенстваявляются монотонно возрастающими. Поэтому функция Обратные тригонометрические уравнения и неравенстватакже является монотонно возрастающей. В силу теоремы 1 уравнение Обратные тригонометрические уравнения и неравенстваимеет не более одного корня. Очевидно, что t = 0 является корнем этого уравнения. Поэтому x 2 + x = 0 Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Пример 19. Решить неравенство Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Решение. Левая часть неравенства представляет собой монотонно убывающую на отрезке Обратные тригонометрические уравнения и неравенствафункцию Обратные тригонометрические уравнения и неравенстваУравнение Обратные тригонометрические уравнения и неравенствав силу теоремы 1 имеет не более одного корня. Очевидно, что Обратные тригонометрические уравнения и неравенства– корень этого уравнения. Поэтому решением неравенства Обратные тригонометрические уравнения и неравенстваявляется отрезок Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Ответ : Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Пример 20. Решить уравнение arcsin (x(x + y)) + arcsin (y(x + y)) = p .

Решение. Поскольку arcsin Обратные тригонометрические уравнения и неравенствато левая часть уравнения не превосходит Обратные тригонометрические уравнения и неравенстваЗнак равенства возможен, лишь если каждое слагаемое левой части равно Обратные тригонометрические уравнения и неравенства. Таким образом, уравнение равносильно системе:

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Решение последней системы не представляет труда.

Видео:Обратные тригонометрические функции, y=arcsinx и y=arccosx, их свойства и графики. 10 класс.Скачать

Обратные тригонометрические функции, y=arcsinx и y=arccosx, их свойства и графики. 10 класс.

Уравнения и неравенства с обратными тригонометрическими функциями

Вы будете перенаправлены на Автор24

Видео:ЕГЭ. Математика. Обратные тригонометрические функции. Тригонометрические уравнения и неравенстваСкачать

ЕГЭ. Математика. Обратные тригонометрические функции. Тригонометрические уравнения и неравенства

Свойства обратных тригонометрических функций

Для начала напомним свойства обратных тригонометрических функции, которые будут нам необходимы при решении уравнений и неравенств, содержащих обратные тригонометрические функции.

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Готовые работы на аналогичную тему

Видео:Простейшие тригонометрические уравнения. y=sinx. 1 часть. 10 класс.Скачать

Простейшие тригонометрические уравнения. y=sinx. 1 часть. 10 класс.

Решение уравнений, содержащих обратные тригонометрические функции

  1. $arcsinf(x)=arcsing(x)Leftrightarrow $

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Видео:Как решать тригонометрические неравенства?Скачать

Как решать тригонометрические неравенства?

Решение неравенств, содержащих обратные тригонометрические функции

  1. $arcsinfleft(xright)

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Видео:Тригонометрические уравнения. ЕГЭ № 12 | Математика | TutorOnline tutor onlineСкачать

Тригонометрические уравнения. ЕГЭ № 12 | Математика | TutorOnline tutor online

Примеры задач на решение уравнений и неравенств, содержащих обратные тригонометрические функции

По формуле 1 получим, что данное уравнение равносильно следующей системе

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Решить уравнение $3arctgleft(x-2right)=1$

$frac$ можно записать в следующем виде: $frac=arctg(tgfrac)$

По третьей формуле, получим:

По формуле 11, получим, что данное неравенство равносильно системе:

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Ответ: $left(-infty ,0right].$

Получи деньги за свои студенческие работы

Курсовые, рефераты или другие работы

Автор этой статьи Дата последнего обновления статьи: 18 02 2022

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Ирина Алексеевна Антоненко

Эксперт по предмету «Математика»

Обратные тригонометрические уравнения и неравенства

Работаем по будням с 10:00 до 20:00 по Мск

Видео:ТРИГОНОМЕТРИЯ ЗА 10 МИНУТ - Решение Тригонометрических уравнений / Подготовка к ЕГЭ по МатематикеСкачать

ТРИГОНОМЕТРИЯ ЗА 10 МИНУТ - Решение Тригонометрических уравнений / Подготовка к ЕГЭ по Математике

Регистрация прошла успешно!

На email мы отправили пароль для доступа ко всем сервисам

Не пропусти промокод на скидку в ближайших письмах

Видео:Неравенство с обратными тригонометрическими функциямиСкачать

Неравенство с обратными тригонометрическими функциями

Уравнения и неравенства, содержащие обратные тригонометрические функции

Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

Обратные тригонометрические функции

Уравнения и неравенства

Задачи, связанные с обратными тригонометрическими функциями, часто вызывают у школьников старших классов значительные трудности. Связано это, прежде всего, с тем, что в действующих учебниках и учебных пособиях подобным задачам уделяется не слишком большое внимание, и если с задачами на вычисление значений обратных тригонометрических функций учащиеся еще как — то справляются, то уравнения и неравенства, содержащие эти функции, нередко ставят их в тупик. Последнее не удивительно, поскольку практически ни в одном учебнике не излагается методика решения даже простейших уравнений и неравенств такого рода.

В данном материале уравнения и неравенства, содержащие обратные тригонометрические функции, по методам решения условно разделены на 4 группы, поэтому изложение материала производится в соответствии этого разбиения. Вначале перечислены основные свойства обратных тригонометрических функций и основные соотношения, которые используются при решении уравнений. В конце имеется набор упражнений для самостоятельной работы и приведены ответы.

Вначале напомним важнейшие свойства обратных тригонометрических функций.

Функция у = arcsin x

E(arcsin) = [- π /2;π /2]

arcsin 0 = 0, arcsin 1 = π /2,

является функцией нечетной, т.е.

arcsin(-x) = arcsin x; (| х |  1)

является функцией возрастающей

Функция у = arccos x

arccos 0 = π /2, arccos 1 = 0,

4) не является функцией ни четной, ни нечетной: arccos (-x) = π – arccos x; (|х |  1)

5) является функцией убывающей.

Функция у = arctg x

arctg 0 = 0, arctg  2/2 = π/4;

является функцией нечетной:

arctg (-x) = — arctg x;

является функцией возрастающей.

Функция у = arcctg x

Не является функцией ни четной, ни нечетной: arcctg(-x) = π – arcctg x

Является функцией убывающей.

sin(arcsin x) = x, при -1  x  1;

cos(arccos x) = x, при -1  x  1;

tg(arctg x) =x, при x  R

ctg(arcctg x) =x, при x  R

Формулы перехода к функциям другого наименования:

arcsin x = arccos Обратные тригонометрические уравнения и неравенства= arctg x/ Обратные тригонометрические уравнения и неравенства= arcctg Обратные тригонометрические уравнения и неравенства/x, 0

arccos x = arcsin Обратные тригонометрические уравнения и неравенства= arctg Обратные тригонометрические уравнения и неравенства/x = arcctg x/ Обратные тригонометрические уравнения и неравенства, 0

arctg x = arcsin x/ Обратные тригонометрические уравнения и неравенства= arccos 1/ Обратные тригонометрические уравнения и неравенства= arcctg 1/x, x>0

arcctg x = arcsin 1/ Обратные тригонометрические уравнения и неравенства= arccos x/ Обратные тригонометрические уравнения и неравенства= arctg 1/x, x>0

3. Основные тождества:

arcsin x + arccos x =π /2, при -1  x  1

arctg x + arcctg x = π /2 , при x  R

Применение метода замены переменной

Некоторые уравнения и неравенства, содержащие обратные тригонометрические функции, можно свести к алгебраическим, сделав соответствующую замену переменной. При этом следует помнить о естественных ограничениях на вводимую переменную, связанных с ограниченностью обратных тригонометрических функций.

Пример 1. Решить уравнение

2 arcsin 2 x – 7 arcsin x + 3 =0

Пусть arcsin x =t, | t |  π / 2

Откуда t = 3 или t = 1/2

Поскольку , | t |  π / 2 , то t = 1/2

Или arcsin x = 1/2 , x = sin1 / 2

Пример 2. Решить уравнение

arcsin 2 x + arccos 2 x = 5π 2 /36.

Пусть arcsin x =α, arccos x =β, | α |  π/2, 0  β  π;

По условию задания составим систему двух уравнений:

α 2 + β 2 = 5π 2 /36,

Решая, систему двух уравнений с двумя неизвестными получаем что, β = π /3 или β = π / 6

Или arccos x = π /3 или arccos x = π / 6

x = 1 / 2 или х =  3 / 2

Пример 3. Решить неравенство

arccos 2 x – 3 arccos x + 2  2

Решение. Пусть arccos x = t, 0  t  π. Тогда

Решая, квадратичное неравенство имеем:

Поскольку 0  t  π , то  2  t  π

Откуда  2  arccos x  π   — 1  x  cos 2

 0  arccos x  1  cos 1  x  1.

Ответ : [-1; cos 2]  [cos 1; 1].

Решить следующие уравнения методом замены переменной:

arcsin 2 x – π /2arcsin x + π 2 /18 = 0

arctg 2 x + arcctg 2 x = π 2 /8

6 arctg 2 x – 5 arctg x + 1 = 0

12 arctg 2 x/2 = π (3 π + 5 arctg x/2)

arcsinx  arccosx = π 2 /18

arctgx  arcctgx = -5π 2 /18

2. Уравнения и неравенства, содержащие одноименные обратные тригонометрические функции

Решение этих уравнений и неравенств основывается на таком свойстве обратных тригонометрических функций, как монотонность. Напомним, что функции y = arcsin x и y = arctg x монотонно возрастают, а функции y = arccos x и y = arcctg x монотонно убывают. Поэтому справедливы следующие равносильные переходы:

a) arcsin f(x) = arcsin g(x) 

б ) arcsin f(x)  arcsin g(x)   f(x)  -1,

а ) arccos f(x) = arccos g(x) 

б ) arccos f(x)  arccos g(x)   g(x)  -1,

3 . а ) arctg f(x) = acrtg g(x)  f(x) = g(x);

б ) arctg f(x)  arctg g(x)  f(x)  g(x).

4. а ) arcctg f(x) = accrtg g(x)  f(x) = g(x);

б ) arcctg f(x)  arcctg g(x)  f(x)  g(x).

Замечание. Какое из двух равносильных систем пользоваться при решении уравнений 1а) и 2а), зависит от того, какое неравенство проще: |f(x)|  1 (тогда используем первую систему), или |g(x) |  1 (в этом случае используем вторую систему).

Пример 10. Решить неравенство

2 arcsin x/2  π /3

arcsin x/ 2  π /6

arcsin x/ 2  arcsin 1/ 2

С учетом ОДЗ –2  х  1

Пример 11. Решить уравнение

arcsin (2x -15) = arcsin (x 2 — 6x — 8)

Учитывая, вышеприведенные равносильные преобразования имеем:

2х – 15 = х 2 – 6х – 8,   x 2 – 8x + 7 – 0, 

| 2x – 15|  1  | 2x – 15 |  1

Замечание. Решать неравенство, входящее в систему, не обязательно. Достаточно проверить, удовлетворяют ли неравенству найденные корни уравнения, как это и было сделано при решении уравнения 11.

Пример 12. Решить уравнение

arccos (4x 2 – 3x – 2) + arccos ( 3x 2 – 8x – 4) = π.

Решение. Так как π – arccos t = arccos (-t ), то имеет место следующая цепочка равносильных преобразований:

arccos ( 4x 2 – 3x – 2) = π – arccos ( 3x 2 – 8x – 4) 

arccos ( 4x 2 – 3x – 2) = arccos (-3x 2 + 8x + 4) 

 4x 2 – 3x – 2 = -3x 2 + 8x + 4,   7x 2 – 11x – 6 – 0,  |4x 2 – 3x – 2 |  1  |4x 2 – 3x – 2 |  1

Пример 13. Решить неравенство

arctg (5x 2 – 3x) > arctg (5x – 3).

Это неравенство равносильно неравенству:

( 5x 2 – 3x) > (5х – 3),

х (5х – 3) – (5х – 3) > 0,

Решение находится за корнями:

x > 1 или x  ; 0,6)  (1;  ).

Пример 14. Решить неравенство

arcsin (x 2 – x) > arcsin (3x – 4).

Это неравенство равносильно системе неравенств:

Решим первое неравенство системы:

Решим второе неравенство системы:

(1 —  5)/2  х  (1 +  5)/2.

Решим третье неравенство системы: х  1.

Объединяя, полученные результаты имеем

Аналогичные равносильные преобразования используются и при решении задач с параметрами.

Пример 15. Решить уравнение с параметром а:

arcsin (ax 2 – ax + 1) + arcsin x = 0.

Решение. Уравнение равносильно уравнению

arcsin (ax 2 – ax + 1) = — arcsin x 

 arcsin (ax 2 – ax + 1) = arcsin (-x) 

 ax 2 – ax + 1 = -1,   ax 2 – (a – 1)x – 1 = 0,

Рассмотрим два случая:

а =0. В этом случае система примет вид:

а  0. В этом случае уравнение системы является квадратным. Его корни: х1 = 1 и х2 = -1/a. Так как |x |  1, то | -1/a |  1  |a |  1. Если а = -1, то х2 = х1 = 1.

Если а  ( —  ; -1)  [1;  ), то уравнение имеет два корня.

Ответ: при а  (-  ; -1)  [1;  ) х = 1 и х = — 1/a;

при а = -1 и а = 0 х = 1;

при прочих а решений нет.

Решить следующие уравнения и неравенства:

16. 2 arccos x/2 ≥ π /2.

17. arccos (x 2 – 4x +3) > π /2.

18. arcsin (2x 2 – 9x +8 )/2 π /6

19. arcsin (5x – 3) π /3

20. arccos (3x + 2) = arccos ( 5x + 3).

21. arcctg (x 2 +2x) = arcctg (8x –5)

22. arccos (2x –1) arcsin (5x –3)

24. arctg x/2 + arctg x/3 = arctg x

3. Уравнения и неравенства, содержащие разноименные обратные тригонометрические функции.

При решении уравнений и неравенств данного вида пользуются известными тригонометрическими тождествами. Эта группа задач является более сложной по сравнению с предыдущей. При решении многих уравнений такого рода бывает целесообразно не обсуждать вопрос о равносильности преобразований, а сразу переходить к уравнению-следствию и после его решения делать необходимую проверку. Например, требуется решить уравнение

arcsin f(x) = arccos g(x).

Предположим, что х0 – решение этого уравнения. Обозначим arcsin f(х0) = arccos g(х0) через α. Тогда sin α = f(х0), cos α = g(х0), откуда

arcsin f(x) = arccos g(x)  f 2 (х0) + g 2 (х0) = 1.

Пример 25. Решить уравнение:

arcsin 5x = arccos 12x

Решение. Используем формулу:

arcsin f(x) = arccos g(x)   f 2 (х) + g 2 (х) = 1,

Условия f(x)  0, g(x)  0 появляются так, как в противном случае, множество значений правой и левой частей уравнения не пересекаются.

Исходя, из вышеприведенной системы имеем:

(5х) 2 + (12х) 2 = 1,   25х 2 + 144 х 2 = 1, 

169х 2 = 1,  х = ± 1/13,

Пример 26. Решить неравенство

arccos x > arctg x.

Решение. Решим неравенство методом интервалов. Рассмотрим функцию f(x) = arccos x – arctg x и решим неравенство f(x) > 0. Областью определения этой функции является отрезок [-1;1]

Найдем нули функции: arccos x = arctg x

Используя формулу cos 2  = 1/(1 + tg 2  ) перейдем к системе:

x > 0; так как множество значений функций

y = arccos x и y = arc t g x совпадают при x > 0.

Решением первого уравнения системы будут значения х 2 = (  5 – 1)/2, но т.к. x > 0, то остается один нуль: х =  (  5 – 1)/2. Отметим его на координатной прямой:

Определим знаки в каждом интервале:

f(1) = arccos 1 – arctg 1 = — π /4

f(-1) = arccos(-1) – arctg(-1) = π + π /4 >0;

f(x) > 0 при -1  x  (  5 – 1)/2.

Пример 27. Решить уравнение

arcsin x = arccos(1 –2x).

Решение. Исходному уравнению равносильна система  sin(arcsin x) = sin(arccos(1 – 2x)),

Отсюда  х =  1 – (1 – 2х) 2 ,

Решить уравнения и неравенства:

28. arccos 4x = arcsin 3x;

29. arcsin x = arccos √1-x;

30. arcsin (x 2 – 2x) = arccos √1-x 2 ;

31. arcsin x = arcctg x;

Общий метод решения.

При решении уравнений и неравенств этого типа используются методы сведения их к алгебраическим. При их решении приходится использовать самые разные преобразования (которые могут быть не эквивалентными), поэтому необходимо сделать проверку каждого получившегося корня.

Пример 34. Решить неравенство

arcsinx ( π /2 – arcsin x )  0.

Решение. ОДЗ: | x |  1

Пусть arcsin x = t , | t |  π /2

Тогда неравенство перепишется

Данное неравенство равносильно совокупности:

С учетом условия | t |  π /2

-π/2  t  0, t = π /2

Вернемся к старой переменной:

— π /2  arcsin x  0, arcsin x = π/2

Пример 35. Решить уравнение

arccos x = 2 arctg (1 – x ).

Решение. ОДЗ: | x |  1

Обозначим arccos x через α , а arctg (1 – х) через β, тогда cos α = x , tg β = 1 – x . По условию задачи имеем систему:

Преобразуем второе уравнение системы:

Заменим tg  = t, тогда 1 – t 2 + t + t 3 – 1 – t 2 = 0,

t 3 – 2t 2 + t = 0,

 t = 0,   tg  = 0,   1 – x = 0,   x = 1,

 t = 1;  tg  = 1;  1 – x = 1;  x = 0.

Пример 36. Решить уравнение

arcsin (1 + 2 cos x ) + arccos (1 + 3 tg x ) = π /2.

Решение: Перепишем уравнение в виде:

arcsin(1 + 2cos x) = (π/2 — arccos(1 + 3tg x)),

Возьмем синусы обеих частей :

sin(arcsin(1 + 2cos x)) = sin(π/2 — arccos(1 + 3tg x)),

1 + 2cos x = 1 + 3tg x,

2 cos x – 3 tg x = 0,

2 cos 2 x – 3sin x = 0,

2 – 2 sin 2 x – 3sin x = 0,

2 sin 2 x + 3sin x – 2 = 0,

2 t 2 + 3 t – 2 = 0,

т.к. |t |  1, то t = 2 – посторонний корень,

следовательно t = 1/ 2;

x = 5π/6 + 2πn, n  Z

Проверка показывает, что серия корней

x = π/6 + 2πn, является посторонней.

Ответ: x = 5π/6 + 2πn, n  Z.

Решить уравнения и неравенства:

37. arcsin x = 2 arctg2x/3;

38. arcsin (x 2 – 3x + 0,5) = π /6;

39. arcsin (x 2 –2x +2) = π x /2;

40. arcsin 2x = 3 arcsin x;

41. arccos(x –1) = 2 arccos x;

42. arccos(3x – 4) = 2arctg(5 – 3x);

43. arcsin 2x + arccos(6x –2)  0;

В этом разделе представлены разные примеры, которые можно использовать как на уроках, так и при подготовке при поступлении в вузы.

Решить уравнение ( неравенство, систему).

44. arcsin ( x + 1) + arccos ( x – 1) = π /2;

45. arcsin(x + 1/x) + arctg(x 2 –1) = π/3;

46. arcsin 1/  x + arccos  (1-x) = π/2;

47. arcsin2x + arccos 2 x = π 2 /2;

48. arctg 3 x +arcctg 3 x = π 3 /24;

49. 3arctgx + 2arcctgx = π;

50. arcsin(1 – x) – 2arcsinx = π/2;

51. arctg(x 2 + 1) + arctg(x 2 –1) = π/4;

52. arcsin2x = 3arcsinx;

53. arctg(x –1)/x = 2arctg(x –1);

54. arcsin x + arcsin2x = π/2;

55.  arcsin x  arcsin y = π 2 /18,

 arccos x + arccos y = π/2;

56.  arcsin x + arccos y = π/2,

57.  arctg x + arctg y = π/3,

58.  arcsin x  arccos x = π 2 /18,

59.  arctg x  arcctg x = π 2 /16,

60.  arcctg x + arcctg y = π/2,

61. arcsin x > arcsin(1 — x);

62. arcsin(1 – x) + 2arcsin x > π/2;

63. arctg(x –1) + arctg x + arctg(x +) > arctg3x;

64. sin((arccos x)/5)= 1;

65. arctg(x 2 – 3x – 3) = -3π/4;

66. arctg(x + x 2 ) + arctg(x 2 – x) = π/4;

67. arctg3 x – arctg3 -x = π/6;

68. arccos (3ax + 1)  arccos(2x + 3a – 1);

69. arcsin x = arcsin(a 2 + a – 1)(x – 2a 2 – 3a +2);

📽️ Видео

Тригонометрическое неравенство с обратными тригонометрическими функциями | Тригонометрия - 27Скачать

Тригонометрическое неравенство с обратными тригонометрическими функциями | Тригонометрия - 27

Решение примеров на обратные тригонометрические функции. Тригонометрия 10 класс. Видеоурок # 37Скачать

Решение примеров на обратные тригонометрические функции. Тригонометрия 10 класс. Видеоурок # 37

10 класс, 21 урок, Обратные тригонометрические функцииСкачать

10 класс, 21 урок, Обратные тригонометрические функции

Тригонометрия в ЕГЭ может быть простойСкачать

Тригонометрия в ЕГЭ может быть простой

ЕГЭ №9. Тригонометрические выражения.Тригонометрические уравнения | Математика | TutorOnlineСкачать

ЕГЭ №9.  Тригонометрические выражения.Тригонометрические уравнения | Математика | TutorOnline

✓ Тригонометрия: с нуля и до ЕГЭ | #ТрушинLive #030 | Борис ТрушинСкачать

✓ Тригонометрия: с нуля и до ЕГЭ | #ТрушинLive #030 | Борис Трушин

ОБРАТНЫЕ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ 11 класс ТРИГОНОМЕТРИЯСкачать

ОБРАТНЫЕ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ 11 класс ТРИГОНОМЕТРИЯ

уравнения и неравенства с обратными тригонометрическими функциями.11мСкачать

уравнения и неравенства с обратными тригонометрическими функциями.11м
Поделиться или сохранить к себе: