Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Формулы сложения: доказательство, примеры

Продолжаем наш разговор про наиболее употребляемые формулы в тригонометрии. Важнейшие из них – формулы сложения.

Формулы сложения позволяют выразить функции разности или суммы двух углов с помощью тригонометрических функций этих углов.

Для начала мы приведем полный список формул сложения, потом докажем их и разберем несколько наглядных примеров.

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

Решение тригонометрических уравнений. Подготовка к ЕГЭ | Математика TutorOnline

Основные формулы сложения в тригонометрии

Выделяют восемь основных формул: синус суммы и синус разности двух углов, косинусы суммы и разности, тангенсы и котангенсы суммы и разности соответственно. Ниже приведены их стандартные формулировки и вычисления.

1.Синус суммы двух углов можно получить следующим образом:

— вычисляем произведение синуса первого угла на косинус второго;

— умножаем косинус первого угла на синус первого;

— складываем получившиеся значения.

Графическое написание формулы выглядит так: sin ( α + β ) = sin α · cos β + cos α · sin β

2. Синус разности вычисляется почти так же, только полученные произведения нужно не сложить, а вычесть друг из друга. Таким образом, вычисляем произведения синуса первого угла на косинус второго и косинуса первого угла на синус второго и находим их разность. Формула пишется так: sin ( α — β ) = sin α · cos β + sin α · sin β

3. Косинус суммы. Для него находим произведения косинуса первого угла на косинус второго и синуса первого угла на синус второго соответственно и находим их разность: cos ( α + β ) = cos α · cos β — sin α · sin β

4. Косинус разности: вычисляем произведения синусов и косинусов данных углов, как и ранее, и складываем их. Формула: cos ( α — β ) = cos α · cos β + sin α · sin β

5. Тангенс суммы. Эта формула выражается дробью, в числителе которой – сумма тангенсов искомых углов, а в знаменателе – единица, из которой вычитается произведение тангенсов искомых углов. Все понятно из ее графической записи: t g ( α + β ) = t g α + t g β 1 — t g α · t g β

6. Тангенс разности. Вычисляем значения разности и произведения тангенсов данных углов и поступаем с ними схожим образом. В знаменателе мы прибавляем к единице, а не наоборот: t g ( α — β ) = t g α — t g β 1 + t g α · t g β

7. Котангенс суммы. Для вычислений по этой формуле нам понадобятся произведение и сумма котангенсов данных углов, с которыми мы поступаем следующим образом: c t g ( α + β ) = — 1 + c t g α · c t g β c t g α + c t g β

8. Котангенс разности. Формула схожа с предыдущей, но в числителе и знаменателе – минус, а не плюс c t g ( α — β ) = — 1 — c t g α · c t g β c t g α — c t g β .

Вы, наверное, заметили, что эти формулы попарно схожи. При помощи знаков ± (плюс-минус) и ∓ (минус-плюс) мы можем сгруппировать их для удобства записи:

sin ( α ± β ) = sin α · cos β ± cos α · sin β cos ( α ± β ) = cos α · cos β ∓ sin α · sin β t g ( α ± β ) = t g α ± t g β 1 ∓ t g α · t g β c t g ( α ± β ) = — 1 ± c t g α · c t g β c t g α ± c t g β

Соответственно, мы имеем одну формулу записи для суммы и разности каждого значения, просто в одном случае мы обращаем внимание на верхний знак, в другом – на нижний.

Мы можем взять любые углы α и β , и формулы сложения для косинуса и синуса подойдут для них. Если мы можем правильно определить значения тангенсов и котангенсов этих углов, то формулы сложения для тангенса и котангенса будут также для них справедливы.

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

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

Доказательства формул сложения

Как и большинство понятий в алгебре, формулы сложения могут быть доказаны. Первая формула, которую мы докажем, — формула косинуса разности. Из нее потом можно легко вывести остальные доказательства.

Уточним основные понятия. Нам понадобится единичная окружность. Она получится, если мы возьмем некую точку A и повернем вокруг центра (точки O ) углы α и β . Тогда угол между векторами O A 1 → и O A → 2 будет равняться ( α — β ) + 2 π · z или 2 π — ( α — β ) + 2 π · z ( z – любое целое число). Получившиеся вектора образуют угол, который равен α — β или 2 π — ( α — β ) , или он может отличаться от этих значений на целое число полных оборотов. Взгляните на рисунок:

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Мы воспользовались формулами приведения и получили следующие результаты:

cos ( ( α — β ) + 2 π · z ) = cos ( α — β ) cos ( 2 π — ( α — β ) + 2 π · z ) = cos ( α — β )

Итог: косинус угла между векторами O A 1 → и O A 2 → равняется косинусу угла α — β , следовательно, cos ( O A 1 → O A 2 → ) = cos ( α — β ) .

Далее мы переходим к самому доказательству формулы косинуса разности.

Вспомним определения синуса и косинуса: синус — функция угла, равная отношению катета противолежащего угла к гипотенузе, косинус – это синус дополнительного угла. Следовательно, точки A 1 и A 2 имеют координаты ( cos α , sin α ) и ( cos β , sin β ) .

O A 1 → = ( cos α , sin α ) и O A 2 → = ( cos β , sin β )

Если непонятно, взгляните на координаты точек, расположенных в начале и конце векторов.

Длины векторов равны 1 , т.к. у нас единичная окружность.

Разберем теперь скалярное произведение векторов O A 1 → и O A 2 → . В координатах оно выглядит так:

( O A 1 → , O A 2 ) → = cos α · cos β + sin α · sin β

Из этого мы можем вывести равенство:

cos ( α — β ) = cos α · cos β + sin α · sin β

Таким образом, формула косинуса разности доказана.

Теперь мы докажем следующую формулу – косинуса суммы. Это проще, поскольку мы можем воспользоваться предыдущими расчетами. Возьмем представление α + β = α — ( — β ) . У нас есть:

cos ( α + β ) = cos ( α — ( — β ) ) = = cos α · cos ( — β ) + sin α · sin ( — β ) = = cos α · cos β + sin α · sin β

Это и есть доказательство формулы косинуса суммы. В последней строчке использовано свойство синуса и косинуса противоположных углов.

Формулу синуса суммы можно вывести из формулы косинуса разности. Возьмем для этого формулу приведения:

вида sin ( α + β ) = cos ( π 2 ( α + β ) ) . Так
sin ( α + β ) = cos ( π 2 ( α + β ) ) = cos ( ( π 2 — α ) — β ) = = cos ( π 2 — α ) · cos β + sin ( π 2 — α ) · sin β = = sin α · cos β + cos α · sin β

А вот доказательство формулы синуса разности:

sin ( α — β ) = sin ( α + ( — β ) ) = sin α · cos ( — β ) + cos α · sin ( — β ) = = sin α · cos β — cos α · sin β
Обратите внимание на использование свойств синуса и косинуса противоположных углов в последнем вычислении.

Далее нам нужны доказательства формул сложения для тангенса и котангенса. Вспомним основные определения (тангенс – отношение синуса к косинусу, а котангенс –наоборот) и возьмем уже выведенные заранее формулы. У нас получилось:

t g ( α + β ) = sin ( α + β ) cos ( α + β ) = sin α · cos β + cos α · sin β cos α · cos β — sin α · sin β

У нас получилась сложная дробь. Далее нам нужно разделить ее числитель и знаменатель на cos α · cos β , учитывая что cos α ≠ 0 и cos β ≠ 0 , получаем:
sin α · cos β + cos α · sin β cos α · cos β cos α · cos β — sin α · sin β cos α · cos β = sin α · cos β cos α · cos β + cos α · sin β cos α · cos β cos α · cos β cos α · cos β — sin α · sin β cos α · cos β

Теперь сокращаем дроби и получаем формулу следующего вида: sin α cos α + sin β cos β 1 — sin α cos α · s i n β cos β = t g α + t g β 1 — t g α · t g β .
У нас получилось t g ( α + β ) = t g α + t g β 1 — t g α · t g β . Это и есть доказательство формулы сложения тангенса.

Следующая формула, которую мы будем доказывать – формула тангенса разности. Все наглядно показано в вычислениях:

t g ( α — β ) = t g ( α + ( — β ) ) = t g α + t g ( — β ) 1 — t g α · t g ( — β ) = t g α — t g β 1 + t g α · t g β

Формулы для котангенса доказываются схожим образом:
c t g ( α + β ) = cos ( α + β ) sin ( α + β ) = cos α · cos β — sin α · sin β sin α · cos β + cos α · sin β = = cos α · cos β — sin α · sin β sin α · sin β sin α · cos β + cos α · sin β sin α · sin β = cos α · cos β sin α · sin β — 1 sin α · cos β sin α · sin β + cos α · sin β sin α · sin β = = — 1 + c t g α · c t g β c t g α + c t g β
Далее:
c t g ( α — β ) = c t g ( α + ( — β ) ) = — 1 + c t g α · c t g ( — β ) c t g α + c t g ( — β ) = — 1 — c t g α · c t g β c t g α — c t g β

Примеры сложения с помощью тригонометрических формул

В этом пункте мы рассмотрим, как применить эти сложные на вид вычисления на практике. Их можно использовать:

— при преобразовании тригонометрических выражений;

— для вычисления точных значений синуса, косинуса, тангенса и котангенса углов, которые отличаются от основных ( 0 , π 6 , π 4 , π 3 , π 2 );

— для доказательства других тригонометрических формул, например, формулы двойного угла.

Разберем задачи с использованием формул сложения.

Задача: Вычислите точное значение тангенса 15 градусов.

Решение

Для наглядности мы 15 градусов можно представить в виде разности 45 — 30 . В этом случае решение задачи можно получить с помощью формулы тангенса разности. Возьмем формулу, которую мы приводили выше, и укажем в ней имеющиеся нам известные значения: t g 15 ° = t g ( 45 ° — 30 ° ) = t g 45 ° — t g 30 ° 1 + t g 45 ° · t g 30 °

Вычисляем ответ: t g 45 ° — t g 30 ° 1 + t g 45 ° · t g 30 ° = 1 — 3 3 1 + 1 · 3 3 = = 3 — 1 3 + 1 = ( 3 — 1 ) · ( 3 — 1 ) ( 3 + 1 ) · ( 3 — 1 ) = ( 3 ) 2 — 2 3 + 1 ( 3 ) 2 — 1 = 2 — 3

Ответ: t g 15 ° = 2 — 3

Задача: Выберем формулу сложения для проверки формулы приведения следующего вида: sin ( π 2 + α ) = cos α

Нам подойдет формула синуса суммы. Итого: sin ( π 2 + α ) = sin π 2 · cos α + cos π 2 · sin α = 1 · cos α + 0 · sin α = cos α

Ответ: sin ( π 2 + α ) = cos α — наша формула доказана.

Видео:Математика| Преобразование тригонометрических выражений. Формулы и задачиСкачать

Математика| Преобразование тригонометрических выражений. Формулы и задачи

Способы решения тригонометрических уравнений

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Министерство образования и молодёжной политики Чувашской Республики

Муниципальное образовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №6 г. Чебоксары»

Способы решения тригонометрических уравнений

МОУ «Средняя общеобразовательная школа №6

Методическая разработка по теме «Способы решения тригонометрических уравнений». В средней школе на изучение данной темы отводится незначительное количество часов. Эта разработка изучит, расширит и углубит математические знания по данной теме.

На экзаменах по математике для поступающих в ВУЗы, олимпиадах часто встречаются задания на решение тригонометрических уравнений.

Все приводимые способы направлены на развитие познавательного интереса к предмету, знакомящие учащихся с новыми идеями и методами, расширяющие представления об изучаемой теме в основной школе.

Уравнения, предлагаемые в данной разработке, интересны, красивы, носят прикладной характер, что позволяет повысить учебную мотивацию учащихся и интерес к предмету и вызвать желание узнать больше.

Основные цели методической разработки:

· знакомство учащихся с основными приемами и методами решения тригонометрических уравнений;

· развитие навыков применения теоретических сведений по данной теме на практике в различных проявлениях;

· развитие творческих способностей;

· повышение интереса к предмету;

· повторение и обобщение знаний по теме «Способы решения тригонометрических уравнений;

· оказание помощи учащимся систематизировании уравнений и нахождении рациональных приемов решения.

Особенность методической разработки.

Использование материала в работе даст положительные результаты при подготовке школьников к сдаче ЕГЭ по математике.

1. Уравнения, приводимые к алгебраическим. . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . .4

2. Уравнения, решаемые разложением на множители. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

3. Однородные уравнения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

4. Уравнения, решаемые с помощью формул сложения тригонометрических функций. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

5. Уравнения, решаемые с помощью формул сложения углов и разложения произведения тригонометрических функций в сумму. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

6. Уравнения, решаемые с помощью формул понижения степени. . . . . . . . . . . .8

7. Уравнения вида Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

8. Уравнения смешанного типа. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

9. Задания для промежуточного и итогового контроля результатов обучения. .13

10. Тригонометрическое уравнение на ЕГЭ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

11. Литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

1. Уравнение Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения.

Если Решение тригонометрических уравнений по формулам сложениядля любого t. Если Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения, то формула корней уравнения такова:

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

2. Уравнение Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения.

При Решение тригонометрических уравнений по формулам сложенияуравнение не имеет решений, так как Решение тригонометрических уравнений по формулам сложениядля любого Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения. Если |a|≤1,то формула для записи всех решений уравнения такова: Решение тригонометрических уравнений по формулам сложенияУдобно записывать не двумя, а одной формулой:

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

3. Уравнение Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения. Решение данного уравнения имеет вид:Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения.

4. Уравнение Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения. Решение данного уравнения имеет вид: Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Способы решения тригонометрических уравнений.

I. Уравнения, приводимые к алгебраическим

Пример. Решить уравнение Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Решение. Воспользуемся тем, что Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения. Тогда заданное уравнение можно переписать в виде Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения. После понятных преобразований получим Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения. Введем новую переменную Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения. Тогда уравнение примет вид Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения, откуда находим Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения. Значит,Решение тригонометрических уравнений по формулам сложенияРешение тригонометрических уравнений по формулам сложения. Из этих уравнений находим, соответственно, Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Уравнения для самостоятельного решения:

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

II. Уравнения, решаемые разложением на множители

Смысл этого метода: если уравнение Решение тригонометрических уравнений по формулам сложенияудается преобразовать к виду Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения, то задача сводится к решению двух уравнений, то есть к решению совокупности уравнений: Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения.

Пример. Решить уравнение Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения.

Решение. Имеем Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения. Значит, приходим к совокупности уравнений Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения. Из первого уравнения находим Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения. Из второго уравнения находим Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения.

Уравнения для самостоятельного решения:

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложенияРешение тригонометрических уравнений по формулам сложения

III. Однородные уравнения.

Определение. Уравнение видаРешение тригонометрических уравнений по формулам сложения, где Решение тригонометрических уравнений по формулам сложенияназывают однородным тригонометрическим уравнением первой степени, уравнение вида Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения¸называют однородным тригонометрическим уравнением второй степени.

Итак, дано уравнение Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения. Разделив обе части уравнения почленно на Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения, получим Решение тригонометрических уравнений по формулам сложенияРешение тригонометрических уравнений по формулам сложения.

Но, внимание! Делить обе части уравнения на одно и то же выражение можно только в том случае, когда мы уверены, что это выражение нигде не обращается в нуль (на 0 делить нельзя). Уверены ли мы, что в рассматриваемом случае Решение тригонометрических уравнений по формулам сложенияотличен от 0? Давайте проанализируем. Предположим, что cos x =0. Тогда однородное уравнение asinx+bcosx=0 примет вид asinx=0¸ то есть sinx=0¸ так как a≠0. Получается, что и cosx=0¸ и sinx=0¸ а это невозможно, так как sinx и cosx обращается в нуль в различных точках. Итак, в однородном тригонометрическом уравнении первой степени деление обеих частей уравнения на cosx— вполне благополучная операция.

Пример 1. Решить уравнение 2sinx-3cosx= 0.

Решение. Разделим обе части уравнения почленно на cosx¸ получим Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения. Рассмотрим теперь однородное тригонометрическое уравнение второй степени Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения. Если коэффициент a отличен от нуля, то есть в уравнении содержится член sin2x с каким-то коэффициентом, отличным от нуля, то, рассуждая как и выше, нетрудно убедиться в том, что при интересующих нас значениях переменной cos x не обращается в нуль, а потому можно обе части уравнения разделить почленно на Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения.

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Это — квадратное уравнение относительно новой переменной z= tgx .

Пример 2. Решить уравнение Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения.

Решение. Разделим обе части уравнения почленно на cos2 x, получим Решение тригонометрических уравнений по формулам сложенияВведя новую переменную Решение тригонометрических уравнений по формулам сложенияполучим, Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения. Откуда находим z=1, z=2. Значит, либо tgx=1, либо tgx=2. Из первого уравнения находим Решение тригонометрических уравнений по формулам сложенияИз второго уравнения находим Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения.

Уравнения для самостоятельного решения:

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

IV. Уравнения, решаемые с помощью формул сложения тригонометрических функций.

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

позволяют сумму или разность синусов или косинусов разложить на множители.

Пример. Решить уравнения: sin5x + sinx=0;

Решение. Преобразовав сумму синусов в произведение, получим

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложенияЗначит, либо Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения, откуда находим Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения, либо cos2x=0, откуда находим Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Уравнения для самостоятельного решения:

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

V. Уравнения, решаемые с помощью формул сложения углов и разложения произведения тригонометрических функций в сумму

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

при решении тригонометрических уравнений.

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Уравнения для самостоятельного решения:

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

VI. Уравнения, решаемые с помощью формул понижения степени

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Пример. Решить уравнениеРешение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Уравнения для самостоятельного решения:

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

VII. Уравнения вида Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Преобразование выражения Решение тригонометрических уравнений по формулам сложенияИтак, Решение тригонометрических уравнений по формулам сложенияАналогично можно выражение Решение тригонометрических уравнений по формулам сложенияпреобразовать к виду Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения.

Пример. Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Здесь Решение тригонометрических уравнений по формулам сложенияИмеем Решение тригонометрических уравнений по формулам сложенияВведём вспомогательный аргумент Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения, удовлетворяющий соотношениям Решение тригонометрических уравнений по формулам сложениянапример, Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения. Тогда

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Уравнения для самостоятельного решения:

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

VIII. Уравнения смешанного типа

1. Решите уравнения:

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Выбор корней проведём на тригонометрической окружности

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложенияy

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложенияРешение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Ответ:Решение тригонометрических уравнений по формулам сложенияРешение тригонометрических уравнений по формулам сложения

а) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Ответ: Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

в) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Ответ: Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

б) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Ответ: Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

г) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Ответ: Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

2. Решите уравнения.

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения Решение тригонометрических уравнений по формулам сложенияy

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения Решение тригонометрических уравнений по формулам сложенияРешение тригонометрических уравнений по формулам сложенияРешение тригонометрических уравнений по формулам сложенияРешение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Не удовлетворяет условию Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Выберем те значения x, которые удовлетворяют условию Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Ответ:Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

а) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Ответ: Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

в) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Ответ: Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

б) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Ответ: Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

г) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Ответ: Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

3. Решите уравнение.

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Данное уравнение равносильно системе:

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Решим второе уравнение системы:

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложенияне удовлетворяет условию Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложенияВыберем те значения х, которые удовлетворяют условию Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения.

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложенияРешение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Ответ: Решение тригонометрических уравнений по формулам сложенияРешение тригонометрических уравнений по формулам сложения

4. Решите уравнения.

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Число корней на Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения.

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Выбор корней проведём на тригонометрической окружности.

Число решений на Решение тригонометрических уравнений по формулам сложенияравно 5.

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

а) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Найти число решений на Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения.

б) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения.

Найти число решений на Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

в) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложенияРешение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Найти число решений на Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения.

г) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения.

Найти число решений на Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения.

5. Основной идеей решения следующих заданий является выражение синуса или косинуса через тангенс или котангенс половинного аргумента (или наоборот). При этом следует иметь в виду, что в формулах Решение тригонометрических уравнений по формулам сложенияобласть определения «левых частей» равенств – все действительные числа, а область определения «правых частей» — Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения.

Поэтому переход от одного уравнения к другому с использованием этих формул, вообще говоря, сужает ОДЗ на множество π.

Аналогичная ситуация с формулами

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Вообще, использование формул, у которых ОДЗ «левых» и «правых» частей не совпадают, может привести либо к потере, либо к появлению посторонних корней.

Примерами таких формул являются:

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Ответ: Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

а) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения. Ответ: Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения.

в) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения.

Ответ: Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения.

б) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения. Ответ: Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения.

г) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения.

Ответ: Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения.

IX. Задания для промежуточного контроля результатов обучения (ответы даны в скобках).

Уравнения, приводимые к алгебраическим.

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Уравнения, решаемые способом разложения на множители.

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Уравнения, решаемые с помощью формул сложения тригонометрических функций.

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Уравнения, решаемые с помощью формул сложения углов и разложения произведения тригонометрических функций в сумму.

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Уравнения, решаемые с помощью формул понижения степени.

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Уравнения вида Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения.

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Уравнения смешанного типа.

1.Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

2.Найти наименьший корень уравнения на интервале Решение тригонометрических уравнений по формулам сложенияРешение тригонометрических уравнений по формулам сложения

3.Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Тест. Решение тригонометрических уравнений.

1. Найдите корни уравнения Решение тригонометрических уравнений по формулам сложенияна интервале Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения.

а) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения; б) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения; в) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения.

2. Найдите наибольший отрицательный корень уравнения Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

а) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения; б) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения; в) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения.

3. Решите уравнение: Решение тригонометрических уравнений по формулам сложенияи найдите сумму корней, принадлежащих интервалу Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

а) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения; б) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения; в) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения.

4. Решите уравнение: Решение тригонометрических уравнений по формулам сложенияи найдите сумму корней, принадлежащих интервалу Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения.

а) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения; б) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения; в) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения.

Задания для итогового контроля результатов обучения.

1. Решите уравнения:

а) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения; б) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения;

в) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения; г) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения;

д) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения; е) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения.

2. Найдите сумму корней управления

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

на промежутке Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения.

3. Укажите количество корней уравнения

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

4. Решите уравнения:

а) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения;

б) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения.

1. а) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения; б) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения; в) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения; г) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения;

д) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения; е) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения. 2. 16. 3. 3. 4. а) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения;

б) Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения.

X. Тригонометрическое уравнение на ЕГЭ.

Решите уравнение Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения. (С2,2007г.)

ОДЗ уравнения: Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Используя способ разложения на множители, получим Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложенияили Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения.

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложенияне удовлетворяет условию ОДЗ уравнения.

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения.

Используя способ решения однородного уравнения первой степени, получим:

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

С учетом ОДЗ уравнения решение данного уравнения имеет вид: Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

1. , , . Углубленное изучение курса алгебры и математического анализа для 10-11 класса, Москва, Просвещение, 1997 г.

2. , . Факультативный курс по математике: Решение задач: Учебное пособие для 11 кл. средней школы – М., Просвещение, 1999.

3. Журнал «Математика в школе», 2006, № 10.

4. , , . Учебно-тренировочные материалы для подготовки к единому государственному экзамену. Математика. – М. Интеллект-Центр, 2002-2007 г.

5. . Математика. Гтовимся к ЕГ, 2005.

6. . Алгебра и начала анализа; Учебник для 10-11 кл. средней школы – 2-е изд. – М. Просвещение, 2000.

7. , , . Алгебра и начала анализа: Учебник для 10-11 кл. средней школы – 4-е изд. – М. Просвещение, 2002.

8. и др. Алгебра и начала анализа.10-11 кл.: В двух частях. Ч.1: Учеб. для общеобразоват. учреждений. Ч2: Задач. Для общеобразоват. учреждений.- 5-е изд.-М.:Мнемозина,2004.

Видео:12 часов Тригонометрии с 0.Скачать

12 часов Тригонометрии с 0.

Тригонометрические уравнения — формулы, решения, примеры

Равенство, содержащее неизвестную под знаком тригонометрической функции (`sin x, cos x, tg x` или `ctg x`), называется тригонометрическим уравнением, именно их формулы мы и рассмотрим дальше.

Видео:18+ Математика без Ху!ни. Формулы ПриведенияСкачать

18+ Математика без Ху!ни. Формулы Приведения

Простейшие тригонометрические уравнения

Простейшими называются уравнения `sin x=a, cos x=a, tg x=a, ctg x=a`, где `x` — угол, который нужно найти, `a` — любое число. Запишем для каждого из них формулы корней.

1. Уравнение `sin x=a`.

При `|a|>1` не имеет решений.

При `|a| leq 1` имеет бесконечное число решений.

Формула корней: `x=(-1)^n arcsin a + pi n, n in Z`

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

2. Уравнение `cos x=a`

При `|a|>1` — как и в случае с синусом, решений среди действительных чисел не имеет.

При `|a| leq 1` имеет бесконечное множество решений.

Формула корней: `x=pm arccos a + 2pi n, n in Z`

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Частные случаи для синуса и косинуса в графиках.Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

3. Уравнение `tg x=a`

Имеет бесконечное множество решений при любых значениях `a`.

Формула корней: `x=arctg a + pi n, n in Z`

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

4. Уравнение `ctg x=a`

Также имеет бесконечное множество решений при любых значениях `a`.

Формула корней: `x=arcctg a + pi n, n in Z`

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

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

10 класс, 23 урок, Методы решения тригонометрических уравнений

Формулы корней тригонометрических уравнений в таблице

Для синуса:Решение тригонометрических уравнений по формулам сложенияДля косинуса:Решение тригонометрических уравнений по формулам сложенияДля тангенса и котангенса:Решение тригонометрических уравнений по формулам сложенияФормулы решения уравнений, содержащих обратные тригонометрические функции:

Решение тригонометрических уравнений по формулам сложения

Видео:Формулы приведения - как их легко выучить!Скачать

Формулы приведения - как их легко выучить!

Методы решения тригонометрических уравнений

Решение любого тригонометрического уравнения состоит из двух этапов:

  • с помощью тригонометрических формул преобразовать его до простейшего;
  • решить полученное простейшее уравнение, используя выше написанные формулы корней и таблицы.

Рассмотрим на примерах основные методы решения.

Алгебраический метод.

В этом методе делается замена переменной и ее подстановка в равенство.

Пример. Решить уравнение: `2cos^2(x+frac pi 6)-3sin(frac pi 3 — x)+1=0`

Решение. Используя формулы приведения, имеем:

`2cos^2(x+frac pi 6)-3cos(x+frac pi 6)+1=0`,

делаем замену: `cos(x+frac pi 6)=y`, тогда `2y^2-3y+1=0`,

находим корни: `y_1=1, y_2=1/2`, откуда следуют два случая:

1. `cos(x+frac pi 6)=1`, `x+frac pi 6=2pi n`, `x_1=-frac pi 6+2pi n`.

2. `cos(x+frac pi 6)=1/2`, `x+frac pi 6=pm arccos 1/2+2pi n`, `x_2=pm frac pi 3-frac pi 6+2pi n`.

Ответ: `x_1=-frac pi 6+2pi n`, `x_2=pm frac pi 3-frac pi 6+2pi n`.

Разложение на множители.

Пример. Решить уравнение: `sin x+cos x=1`.

Решение. Перенесем влево все члены равенства: `sin x+cos x-1=0`. Используя формулы двойного угла, преобразуем и разложим на множители левую часть:

`sin x — 2sin^2 x/2=0`,

`2sin x/2 cos x/2-2sin^2 x/2=0`,

`2sin x/2 (cos x/2-sin x/2)=0`,

  1. `sin x/2 =0`, `x/2 =pi n`, `x_1=2pi n`.
  2. `cos x/2-sin x/2=0`, `tg x/2=1`, `x/2=arctg 1+ pi n`, `x/2=pi/4+ pi n`, `x_2=pi/2+ 2pi n`.

Ответ: `x_1=2pi n`, `x_2=pi/2+ 2pi n`.

Приведение к однородному уравнению

Вначале нужно данное тригонометрическое уравнение привести к одному из двух видов:

`a sin x+b cos x=0` (однородное уравнение первой степени) или `a sin^2 x + b sin x cos x +c cos^2 x=0` (однородное уравнение второй степени).

Потом разделить обе части на `cos x ne 0` — для первого случая, и на `cos^2 x ne 0` — для второго. Получим уравнения относительно `tg x`: `a tg x+b=0` и `a tg^2 x + b tg x +c =0`, которые нужно решить известными способами.

Пример. Решить уравнение: `2 sin^2 x+sin x cos x — cos^2 x=1`.

Решение. Запишем правую часть, как `1=sin^2 x+cos^2 x`:

`2 sin^2 x+sin x cos x — cos^2 x=` `sin^2 x+cos^2 x`,

`2 sin^2 x+sin x cos x — cos^2 x -` ` sin^2 x — cos^2 x=0`

`sin^2 x+sin x cos x — 2 cos^2 x=0`.

Это однородное тригонометрическое уравнение второй степени, разделим его левую и правую части на `cos^2 x ne 0`, получим:

`tg^2 x+tg x — 2=0`. Введем замену `tg x=t`, в результате `t^2 + t — 2=0`. Корни этого уравнения: `t_1=-2` и `t_2=1`. Тогда:

  1. `tg x=-2`, `x_1=arctg (-2)+pi n`, `n in Z`
  2. `tg x=1`, `x=arctg 1+pi n`, `x_2=pi/4+pi n`, ` n in Z`.

Ответ. `x_1=arctg (-2)+pi n`, `n in Z`, `x_2=pi/4+pi n`, `n in Z`.

Переход к половинному углу

Пример. Решить уравнение: `11 sin x — 2 cos x = 10`.

Решение. Применим формулы двойного угла, в результате: `22 sin (x/2) cos (x/2) -` `2 cos^2 x/2 + 2 sin^2 x/2=` `10 sin^2 x/2+10 cos^2 x/2`

`4 tg^2 x/2 — 11 tg x/2 +6=0`

Применив описанный выше алгебраический метод, получим:

  1. `tg x/2=2`, `x_1=2 arctg 2+2pi n`, `n in Z`,
  2. `tg x/2=3/4`, `x_2=arctg 3/4+2pi n`, `n in Z`.

Ответ. `x_1=2 arctg 2+2pi n, n in Z`, `x_2=arctg 3/4+2pi n`, `n in Z`.

Введение вспомогательного угла

В тригонометрическом уравнении `a sin x + b cos x =c`, где a,b,c — коэффициенты, а x — переменная, разделим обе части на `sqrt `:

Коэффициенты в левой части имеют свойства синуса и косинуса, а именно сумма их квадратов равна 1 и их модули не больше 1. Обозначим их следующим образом: `frac a<sqrt >=cos varphi`, ` frac b<sqrt > =sin varphi`, `frac c<sqrt >=C`, тогда:

`cos varphi sin x + sin varphi cos x =C`.

Подробнее рассмотрим на следующем примере:

Пример. Решить уравнение: `3 sin x+4 cos x=2`.

Решение. Разделим обе части равенства на `sqrt `, получим:

`3/5 sin x+4/5 cos x=2/5`.

Обозначим `3/5 = cos varphi` , `4/5=sin varphi`. Так как `sin varphi>0`, `cos varphi>0`, то в качестве вспомогательного угла возьмем `varphi=arcsin 4/5`. Тогда наше равенство запишем в виде:

`cos varphi sin x+sin varphi cos x=2/5`

Применив формулу суммы углов для синуса, запишем наше равенство в следующем виде:

`x+varphi=(-1)^n arcsin 2/5+ pi n`, `n in Z`,

`x=(-1)^n arcsin 2/5-` `arcsin 4/5+ pi n`, `n in Z`.

Ответ. `x=(-1)^n arcsin 2/5-` `arcsin 4/5+ pi n`, `n in Z`.

Дробно-рациональные тригонометрические уравнения

Это равенства с дробями, в числителях и знаменателях которых есть тригонометрические функции.

Пример. Решить уравнение. `frac =1-cos x`.

Решение. Умножим и разделим правую часть равенства на `(1+cos x)`. В результате получим:

Учитывая, что знаменатель равным быть нулю не может, получим `1+cos x ne 0`, `cos x ne -1`, ` x ne pi+2pi n, n in Z`.

Приравняем к нулю числитель дроби: `sin x-sin^2 x=0`, `sin x(1-sin x)=0`. Тогда `sin x=0` или `1-sin x=0`.

  1. `sin x=0`, `x=pi n`, `n in Z`
  2. `1-sin x=0`, `sin x=-1`, `x=pi /2+2pi n, n in Z`.

Учитывая, что ` x ne pi+2pi n, n in Z`, решениями будут `x=2pi n, n in Z` и `x=pi /2+2pi n`, `n in Z`.

Ответ. `x=2pi n`, `n in Z`, `x=pi /2+2pi n`, `n in Z`.

Тригонометрия, и тригонометрические уравнения в частности, применяются почти во всех сферах геометрии, физики, инженерии. Начинается изучение в 10 классе, обязательно присутствуют задания на ЕГЭ, поэтому постарайтесь запомнить все формулы тригонометрических уравнений — они вам точно пригодятся!

Впрочем, даже запоминать их не нужно, главное понять суть, и уметь вывести. Это не так и сложно, как кажется. Убедитесь сами, просмотрев видео.

🔍 Видео

Решение тригонометрических уравнений. 10 класс.Скачать

Решение тригонометрических уравнений. 10 класс.

ТРИГОНОМЕТРИЯ с нуля за 30 минутСкачать

ТРИГОНОМЕТРИЯ с нуля за 30 минут

Щелчок по математике I №5,6,12 Тригонометрия с нуля и до ЕГЭ за 4 часаСкачать

Щелчок по математике I №5,6,12 Тригонометрия с нуля и до ЕГЭ за 4 часа

Решение тригонометрических уравнений. Однородные уравнения. 10 класс.Скачать

Решение тригонометрических уравнений. Однородные уравнения. 10 класс.

Решение тригонометрических уравнений и их систем. 10 класс.Скачать

Решение тригонометрических уравнений и их систем. 10 класс.

Тригонометрия в ЕГЭ может быть простойСкачать

Тригонометрия в ЕГЭ может быть простой

Формулы приведения с нуля за 15 минут!Скачать

Формулы приведения с нуля за 15 минут!

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

Решение тригонометрических уравнений. Метод вспомогательного угла. 10 класс.

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

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

ДВОЙНЫЕ УГЛЫ И ФОРМУЛЫ ПРИВЕДЕНИЯ 😉 #shorts #егэ #огэ #математика #профильныйегэСкачать

ДВОЙНЫЕ УГЛЫ И ФОРМУЛЫ ПРИВЕДЕНИЯ 😉 #shorts #егэ #огэ #математика #профильныйегэ

ТРИГОНОМЕТРИЯ ЗА 7 МИНУТ - Решение Тригонометрических уравнений / Подготовка к ЕГЭ по МатематикеСкачать

ТРИГОНОМЕТРИЯ ЗА 7 МИНУТ - Решение Тригонометрических уравнений / Подготовка к ЕГЭ по Математике

Решение тригонометрических уравнений. Вебинар | МатематикаСкачать

Решение тригонометрических уравнений. Вебинар | Математика
Поделиться или сохранить к себе: