Решение тригонометрических уравнений в c

Методы решения тригонометрических уравнений

Разделы: Математика

Составной частью ЕГЭ являются тригонометрические уравнения.

К сожалению, не существует общего единого метода, следуя которому можно было бы решить любое уравнение, в котором участвуют тригонометрические функции. Успех здесь могут обеспечить лишь хорошие знания формул и умение видеть те или иные полезные комбинации, что вырабатывается лишь практикой.

Общая цель обычно состоит в преобразовании входящего в уравнение тригонометрического выражения к такому виду, чтобы корни находились из так называемых простейших уравнений:

сos px = a;sin gx = b;tg kx = c;ctg tx = d.

Для этого необходимо уметь применять тригонометрические формулы. Полезно знать и называть их “именами”:

1. Формулы двойного аргумента, тройного аргумента:

сos 2x = cos 2 x – sin 2 x = 1 – 2 sin 2 x = 2 cos 2 x – 1;

sin 2x = 2 sin x cos x;

tg 2x = 2 tg x/1 – tg x;

ctg 2x = (ctg 2 x – 1)/2 ctg x;

sin 3x = 3 sin x – 4 sin 3 x;

cos 3x = 4 cos 3 x – 3 cos x;

tg 3x = (2 tg x – tg 3 x)/(1 – 3 tg 2 x);

ctg 3x = (ctg 3 x – 3ctg x)/(3ctg 2 x – 1);

2. Формулы половинного аргумента или понижения степени:

sin 2 x/2 = (1 – cos x)/2; сos 2 x/2 = (1 + cos x)/2;

tg 2 x = (1 – cos x)/(1 + cos x);

ctg 2 x = (1 + cos x)/(1 – cos x);

3. Введение вспомогательного аргумента:

рассмотрим на примере уравнения a sin x + b cos x = c а именно, определяя угол х из условий sin y = b/v(a 2 + b 2 ), cos y = a/v(a 2 + b 2 ), мы можем привести рассматриваемое уравнение к простейшему sin (x + y) = c/v(a 2 + b 2 ) решения которого выписываются без труда; тем самым определяются и решения исходного уравнения.

4. Формулы сложения и вычитания:

sin (a + b) = sin a cos b + cos a sin b;

sin (a – b) = sin a cos b – cos a sin b;

cos (a + b) = cos a cos b – sin a sin b;

cos (a – b) = cos a cos b + sin a sin b;

tg (a + b) = ( tg a + tg b)/(1 – tg a tg b);

tg (a – b) = ( tg a – tg b)/(1 + tg a tg b);

5. Универсальная тригонометрическая подстановка:

cos a = (1 – tg 2 (a/2))/(1 + (tg 2 (a/2));

tg a = 2 tg a/2/(1 – tg 2 (a/2));

6. Некоторые важные соотношения:

sin x + sin 2x + sin 3x +…+ sin mx = (cos (x/2) -cos (2m + 1)x)/(2 sin (x/2));

cos x + cos 2x + cos 3x +…+ cos mx = (sin (2m+ 1)x/2 – sin (x/2))/(2 sin (x/2));

7. Формулы преобразования суммы тригонометрических функций в произведение:

sin a + sin b = 2 sin(a + b)/2 cos (a – b)/2;

sin a – sin b = 2 cos (a + b)/2 sin (a – b)/2;

cos a + cos b = 2 cos (a + b)/2 cos (a – b)/2;

cos a – cos b = -2 sin(a + b)/2 sin (b – a)/2;

tg a + tg b = sin (a + b)/(cos a cos b);

tg a – tg b = sin (a – b)/(cos a cos b).

А также формулы приведения.

В процессе решения надо особенно внимательно следить за эквивалентностью уравнений, чтобы не допустить потери корней (например, при сокращении левой и правой частей уравнения на общий множитель), или приобретения лишних корней (например, при возведении обеих частей уравнения в квадрат). Кроме того, необходимо контролировать принадлежат ли получающие корни к ОДЗ рассматриваемого уравнения.

Во всех необходимых случаях (т.е. когда допускались неэквивалентные преобразования), нужно обязательно делать проверку. При решении уравнении необходимо научить учащихся сводить их к определенным видам, обычно начиная с легких уравнении.

Ознакомимся с методами решения уравнений:

1. Сведение к виду аx 2 + bx + c = 0

2. Однородность уравнений.

3. Разложение на множители.

4. Сведение к виду a 2 + b 2 + c 2 = 0

5. Замена переменных.

6. Сведение уравнения к уравнению с одной переменной.

7. Оценка левой и правой части.

8. Метод пристального взгляда.

9. Введение вспомогательного угла.

10. Метод “ Разделяй и властвуй ”.

1. Решить уравнение: sin x + cos 2 х = 1/4.

Решение: Решим методом сведения к квадратному уравнению. Выразим cos 2 х через sin 2 x

4 sin 2 x – 4 sin x – 3 = 0

sin x = -1/2, sin x = 3/2(не удовлетворяет условию х€[-1;1]),

т.е. х = (-1) к+1 arcsin 1/2 + Решение тригонометрических уравнений в ck, k€z,

Ответ: (-1) к+1 Решение тригонометрических уравнений в c/6 + Решение тригонометрических уравнений в ck, k€z.

2. Решить уравнение: 2 tg x cos x +1 = 2 cos x + tg x,

решим способом разложения на множители

2 tg x cos x – 2 cos x + 1 – tg x = 0,где х Решение тригонометрических уравнений в cРешение тригонометрических уравнений в c/2 + Решение тригонометрических уравнений в ck, k€z,

2 cos x (tg x – 1) – (tg x – 1) = 0

(2 cos x – 1) (tg x – 1) = 0

2 cos x – 1 = 0 или tg x – 1 = 0

cos x = 1/2, tgx = 1,

т.е х = ± Решение тригонометрических уравнений в c/3 + 2Решение тригонометрических уравнений в ck, k€z, х = Решение тригонометрических уравнений в c/4 + Решение тригонометрических уравнений в cm, m€z.

Ответ: ± Решение тригонометрических уравнений в c/3 + 2Решение тригонометрических уравнений в ck, k€z, Решение тригонометрических уравнений в c/4 + Решение тригонометрических уравнений в cm, m€z.

3. Решить уравнение: sin 2 x – 3 sin х cos x + 2 cos 2 х = 0.

Решение: sin 2 x – 3 sin х cos x + 2 cos 2 х = 0 однородное уравнение 2 степени. Поскольку cos x = 0 не является корнем данного уравнения, разделим левую и правую часть на cos 2 х. В результате приходим к квадратному уравнению относительно tg x

tg x = 1 и tg x = 2,

откуда х = Решение тригонометрических уравнений в c/4 + Решение тригонометрических уравнений в cm, m€z,

х = arctg 2 + Решение тригонометрических уравнений в ck, k€z.

Ответ: Решение тригонометрических уравнений в c/4 + Решение тригонометрических уравнений в cm, m€z, arctg 2 + Решение тригонометрических уравнений в ck, k€z.

4. Решить уравнение: cos (10x + 12) + 4Решение тригонометрических уравнений в c2 sin (5x + 6) = 4.

Решение: Метод введения новой переменной

Пусть 5х + 6 = у, тогда cos 2у + 4Решение тригонометрических уравнений в c2 sin у = 4

1 – 2 sin 2 у + 4Решение тригонометрических уравнений в c2 sin у – 4 = 0

sin у = t, где t€[-1;1]

2t 2 – 4Решение тригонометрических уравнений в c2t + 3 = 0

t = Решение тригонометрических уравнений в c2/2 и t = 3Решение тригонометрических уравнений в c2/2 (не удовлетворяет условию t€[-1;1])

sin (5x + 6) = Решение тригонометрических уравнений в c2/2,

5x + 6 = (-1) к Решение тригонометрических уравнений в c/4 + Решение тригонометрических уравнений в ck, k€z,

х = (-1) к Решение тригонометрических уравнений в c/20 – 6/5 + Решение тригонометрических уравнений в ck/5, k€z.

Ответ: (-1) к ?/20 – 6/5 + ?k/5, k€z.

5. Решить уравнение: (sin х – cos у) 2 + 40х 2 = 0

Решение: Используем а 2 +в 2 +с 2 = 0, верно, если а = 0, в = 0, с = 0. Равенство возможно, если sin х – cos у = 0, и 40х = 0 отсюда:

х = 0, и sin 0 – cos у = 0, следовательно, х = 0, и cos у = 0, отсюда: х = 0, и у = Решение тригонометрических уравнений в c/2 + Решение тригонометрических уравнений в ck, k€z, также возможна запись (0; Решение тригонометрических уравнений в c/2 + Решение тригонометрических уравнений в ck) k€z.

Ответ: (0; Решение тригонометрических уравнений в c/2 + Решение тригонометрических уравнений в ck) k€z.

6. Решить уравнение: sin 2 х + cos 4 х – 2 sin х + 1 = 0

Решение: Преобразуем уравнение и применим метод “разделяй и властвуй”

(sin 2 х – 2 sin х +1) + cos 4 х = 0;

(sin х – 1) 2 + cos 4 х = 0; это возможно если

(sin х – 1) 2 = 0, и cos 4 х = 0, отсюда:

sin х – 1 = 0, и cos х = 0,

sin х = 1, и cos х = 0, следовательно

х = Решение тригонометрических уравнений в c/2 + Решение тригонометрических уравнений в ck, k€z

Ответ: Решение тригонометрических уравнений в c/2 + Решение тригонометрических уравнений в ck, k€z.

7. Решить уравнение: sin 5х + sin х = 2 + cos 2 х.

Решение: применим метод оценки левой и правой части и ограниченность функций cos и sin.

– 1 Решение тригонометрических уравнений в csin 5х Решение тригонометрических уравнений в c1, и -1 Решение тригонометрических уравнений в csin х Решение тригонометрических уравнений в c1

0 Решение тригонометрических уравнений в ccos 2 х Решение тригонометрических уравнений в c1

0 + 2 Решение тригонометрических уравнений в c2 + cos 2 х Решение тригонометрических уравнений в c1 + 2

2 Решение тригонометрических уравнений в c2 + cos 2 х Решение тригонометрических уравнений в c3

sin 5х + sin х Решение тригонометрических уравнений в c2, и 2 + cos 2 х Решение тригонометрических уравнений в c2

-2 Решение тригонометрических уравнений в csin 5х + sin х Решение тригонометрических уравнений в c2, т.е.

sin 5х + sin х Решение тригонометрических уравнений в c2,

имеем левая часть Решение тригонометрических уравнений в c2, а правая часть Решение тригонометрических уравнений в c2,

равенство возможно если, они оба равны 2.

cos 2 х = 0, и sin 5х + sin х = 2, следовательно

х = Решение тригонометрических уравнений в c/2 + Решение тригонометрических уравнений в ck, k€z (обязательно проверить).

Ответ: Решение тригонометрических уравнений в c/2 + Решение тригонометрических уравнений в ck, k€z.

8. Решить уравнение: cos х + cos 2х + cos 3х+ cos 4х = 0.

Решение: Решим методом разложения на множители. Группируем слагаемые, расположенные в левой части, в пары.

(В данном случае любой способ группировки приводит к цели.) Используем формулу cos a+cos b=2 cos (a + b)/2 cos (a – b)/2.

2 cos 3/2х cos х/2 + 2 cos 7/2х cos х/2 = 0,

cos х/2 (cos 3/2х + cos 7/2х) = 0,

2 cos 5/2х cos х/2 cos х = 0,

Возникают три случая:

  1. cos х/2 = 0, х/2 = Решение тригонометрических уравнений в c/2 + Решение тригонометрических уравнений в ck, k€z, х = Решение тригонометрических уравнений в c+ 2Решение тригонометрических уравнений в ck, k€z;
  2. cos 5/2х = 0, 5/2х = Решение тригонометрических уравнений в c/2 + Решение тригонометрических уравнений в ck, k€z, х = Решение тригонометрических уравнений в c/5 + 2/5Решение тригонометрических уравнений в ck, k€z;
  3. cos х = 0, х = Решение тригонометрических уравнений в c/2 + Решение тригонометрических уравнений в ck, k€z.

Ответ: Решение тригонометрических уравнений в c+ 2Решение тригонометрических уравнений в ck, Решение тригонометрических уравнений в c/5 + 2/5Решение тригонометрических уравнений в ck, Решение тригонометрических уравнений в c/2 + Решение тригонометрических уравнений в ck, k€z.

Обратим внимание на то, что второй случай включает в себя первый. (Если во втором случае взять к = 4 + 5Решение тригонометрических уравнений в c, то получим Решение тригонометрических уравнений в c+ 2Решение тригонометрических уравнений в cn). Поэтому нельзя сказать, что правильнее, но во всяком случае “культурнее и красивее” будет выглядеть ответ: х1 = Решение тригонометрических уравнений в c/5 + 2/5Решение тригонометрических уравнений в ck, х2 = Решение тригонометрических уравнений в c/2 + Решение тригонометрических уравнений в ck, k€z. (Вновь типичная ситуация, приводящая к различным формам записи ответа). Первый ответ также верен.

Рассмотренное уравнение иллюстрирует весьма типичную схему решения – разложение уравнения на множители за счёт попарной группировки и использования формул:

sin a + sin b = 2 sin (a + b)/2 cos (a – b)/2;

sin a – sin b = 2 cos (a + b)/2 sin (a – b)/2;

cos a + cos b = 2 cos (a + b)/2 cos (a – b)/2;

cos a – cos b = -2 sin (a + b)/2 sin (b – a)/2.

Проблема отбора корней, отсеивания лишних корней при решении тригонометрических уравнений весьма специфична и обычно оказывается более сложной, чем это имело место для уравнений алгебраических. Приведём решения уравнений, иллюстрирующие типичные случаи появления лишних (посторонних) корней и методы “борьбы” с ними.

Лишние корни могут появиться вследствие того, что в процессе решения произошло расширение области определения уравнений. Приведём примеры.

9. Решить уравнение: (sin 4х – sin 2х – cos 3х + 2sin х -1)/(2sin 2х – Решение тригонометрических уравнений в c3) = 0.

Решение: Приравняем нулю числитель (при этом происходит расширение области определения уравнения – добавляются значения х, обращающие в нуль знаменатель) и постараемся разложить его на множители. Имеем:

2 cos 3х sin х – cos 3х + 2sin х – 1 = 0,

(cos 3х + 1) (2 sin х – 1) = 0.

Получаем два уравнения:

cos 3х + 1 = 0, х = Решение тригонометрических уравнений в c/3 + 2/3Решение тригонометрических уравнений в ck.

Посмотрим, какие k нам подходят. Прежде всего, заметим, что левая часть нашего уравнения представляет собой периодическую функцию с периодом 2Решение тригонометрических уравнений в c. Следовательно, достаточно найти решение уравнения, удовлетворяющее условию 0 Решение тригонометрических уравнений в cх 8 х – cos 5 х = 1.

Решение этого уравнения основывается на следующем простом соображении: если 0 t убывает с ростом t.

Значит, sin 8 х Решение тригонометрических уравнений в csin 2 х, – cos 5 х Решение тригонометрических уравнений в ccos 2 х;

Сложив почленно эти неравенства, будем иметь:

sin 8 х – cos 5 х Решение тригонометрических уравнений в csin 2 х + cos 2 х = 1.

Следовательно, левая часть данного уравнения равна единице тогда и только тогда, когда выполняются два равенства:

sin 8 х = sin 2 х, cos 5 х = cos 2 х,

т.е. sin х может принимать значения -1, 0

Ответ: Решение тригонометрических уравнений в c/2 + Решение тригонометрических уравнений в ck, Решение тригонометрических уравнений в c+ 2Решение тригонометрических уравнений в ck, k€z.

Для полноты картины рассмотрим ещё пример.

12. Решить уравнение: 4 cos 2 х – 4 cos 2 3х cos х + cos 2 3х = 0.

Решение: Будем рассматривать левую часть данного уравнения как квадратный трёхчлен относительно cos х.

Пусть D – дискриминант этого трёхчлена:

1/4 D = 4 (cos 4 3х – cos 2 3х).

Из неравенства D Решение тригонометрических уравнений в c0 следует cos 2 3х Решение тригонометрических уравнений в c0 или cos 2 3х Решение тригонометрических уравнений в c1.

Значит, возникают две возможности: cos 3х = 0 и cos 3х = ± 1.

Если cos 3х = 0, то из уравнения следует, что и cos х = 0, откуда х = Решение тригонометрических уравнений в c/2 + Решение тригонометрических уравнений в ck.

Эти значения х удовлетворяют уравнению.

Если Решение тригонометрических уравнений в ccos 3х Решение тригонометрических уравнений в c= 1, то из уравнения cos х = 1/2 находим х = ± Решение тригонометрических уравнений в c/3 + 2Решение тригонометрических уравнений в ck. Эти значения также удовлетворяют уравнению.

Ответ: Решение тригонометрических уравнений в c/2 + Решение тригонометрических уравнений в ck, Решение тригонометрических уравнений в c/3 + 2Решение тригонометрических уравнений в ck, k€z.

13. Решить уравнение: sin 4 x + cos 4 x = 7/2 sin x cos x.

Решение: Преобразуем выражение sin 4 x + cos 4 x,выделив полный квадрат: sin 4 x + cos 4 x = sin 4 x + 2 sin 2 х cos 2 х + cos 4 x – 2 sin 2 х cos 2 х = (sin 2 х + cos 2 х) 2 – 2 sin 2 х cos 2 х, откуда sin 4 x + cos 4 x = 1 – 1/2 sin 2 2х. Пользуясь полученной формулой, запишем уравнение в виде

1-1/2 sin 2 2х = 7/4 sin 2х.

обозначив sin 2х = t, -1 Решение тригонометрических уравнений в ct Решение тригонометрических уравнений в c1,

получим квадратное уравнение 2t 2 + 7t – 4 = 0,

решая которое, находим t1 = 1/2, t2 = – 4

уравнение sin 2х = 1/2

2х = (- 1) к Решение тригонометрических уравнений в c/6 + Решение тригонометрических уравнений в ck, k€z, х = (- 1) к /Решение тригонометрических уравнений в c/12 + Решение тригонометрических уравнений в ck /2, k€z .

уравнение sin 2х = – 4 решений не имеет.

Ответ: (- 1) к /Решение тригонометрических уравнений в c/12 + Решение тригонометрических уравнений в ck /2, k€z .

14. Решить уравнение: sin 9х + sin х = 2.

Решение: Решим уравнение методом оценки. Поскольку при всех значениях а выполнено неравенство sin аРешение тригонометрических уравнений в c1,то исходное уравнение равносильно sin х = 1 и sin 9х =1,откуда получаем х = Решение тригонометрических уравнений в c/2 + 2Решение тригонометрических уравнений в ck, k€z и х = Решение тригонометрических уравнений в c/18 + 2Решение тригонометрических уравнений в cn, n€z.

Решением будут те значения х, при которых выполнено и первое, и второе уравнение. Поэтому из полученных ответов следует отобрать только х = Решение тригонометрических уравнений в c/2 + 2Решение тригонометрических уравнений в ck, k€z.

Ответ: Решение тригонометрических уравнений в c/2 + 2Решение тригонометрических уравнений в ck, k€z.

15. Решить уравнение: 2 cos x = 1 – 2 cos 2 x – v3 sin 2х.

Решение: воспользуемся формулой:

сos 2x = cos 2 x – sin 2 x = 1 – 2 sin 2 x = 2 cos 2 x – 1;

и перепишем уравнение в виде

2 cos x = – cos 2х – Решение тригонометрических уравнений в c3 sin 2х.

Применим к правой части процедуру введения дополнительного аргумента. Получим уравнение:

2 cos x = – 2 (1/2 cos 2х + Решение тригонометрических уравнений в c3/2 sin 2х),

которое можно записать в виде

2 cos x = – 2 (cos а cos 2х + sin а sin 2х),

где очевидно, а = Решение тригонометрических уравнений в c/3. Преобразуя правую часть полученного уравнения с помощью формулы:

cos (a – b) = cos a cos b + sin a sin b;

приходим к уравнению

2 cos x = – 2 cos (2х – Решение тригонометрических уравнений в c/3),

cos x + cos (2х – Решение тригонометрических уравнений в c/3) = 0.

Последнее уравнение легко решить, преобразовав сумму косинусов в произведение по формуле:

cos a + cos b = 2 cos (a + b)/2 cos (a – b)/2,

cos x + cos (2х – Решение тригонометрических уравнений в c/3) = 2 cos (3х/2 – Решение тригонометрических уравнений в c/6) cos (Решение тригонометрических уравнений в c/6 – х/2) = 0

Это уравнение расщепляется на два уравнения

cos (3х/2 – Решение тригонометрических уравнений в c/6) = 0, и

cos (Решение тригонометрических уравнений в c/6 – х/2) = 0,

решение которых уже не представляет сколь нибудь значительных трудностей.

Ответ: 2Решение тригонометрических уравнений в c/9(2 + 3n), 2Решение тригонометрических уравнений в c/3(2 + 3 k), n, k€z.

16. При каких значениях параметра а, уравнение а sin x – 4 cos x = 5, имеет решения?

Решение: преобразуем левую часть уравнения, используя формулу введения дополнительного аргумента:

а sin x – 4 cos x = Решение тригонометрических уравнений в c(а 2 + 16) sin (x – y), где y определяется из условий sin y = – 4/Решение тригонометрических уравнений в c(а 2 + 16), и cos y = а /Решение тригонометрических уравнений в c(а 2 + 16).

Но значение y нас не интересует. Поэтому данное уравнение перепишем в виде

Решение тригонометрических уравнений в c(а 2 + 16) sin (x – y) = 5,

sin (x – y) = 5/Решение тригонометрических уравнений в c(а 2 + 16), это уравнение имеет решение при условии Решение тригонометрических уравнений в c5/Решение тригонометрических уравнений в c(а 2 + 16) Решение тригонометрических уравнений в c Решение тригонометрических уравнений в c1.

Решим это неравенство:

5/Решение тригонометрических уравнений в c(а 2 + 16) Решение тригонометрических уравнений в c1, обе части умножим на Решение тригонометрических уравнений в c(а 2 + 16):

5 Решение тригонометрических уравнений в cРешение тригонометрических уравнений в c(а 2 + 16),

Решение тригонометрических уравнений в c(а 2 + 16) Решение тригонометрических уравнений в c5,

а 2 + 16 Решение тригонометрических уравнений в c25,

а 2 Решение тригонометрических уравнений в c9, или

Решение тригонометрических уравнений в cа Решение тригонометрических уравнений в c Решение тригонометрических уравнений в c3, следовательно

а € (-Решение тригонометрических уравнений в c;-3] U [3; Решение тригонометрических уравнений в c).

Ответ: (-Решение тригонометрических уравнений в c;-3] U [3; Решение тригонометрических уравнений в c).

17. При каких значениях параметра а, уравнение 2 sin 2 x + 3 cos (x +2 а) = 5, имеет решения?

Решение: поскольку 0 Решение тригонометрических уравнений в csin 2 x Решение тригонометрических уравнений в c1, и -1 Решение тригонометрических уравнений в ccos (x +2а) Решение тригонометрических уравнений в c1 левая часть уравнения может равняться 5 тогда и только тогда, когда одновременно выполняются равенства sin 2 x = 1, и cos (x +2 а) = 1.

Это означает, что исходное уравнение равносильно системе уравнений sin 2 x = 1, и cos (x +2 а) = 1.

sin x = – 1, sin x = 1, cos (x +2 а) = 1;

х = Решение тригонометрических уравнений в c/2 + Решение тригонометрических уравнений в cn, n€z, и x +2 а = 2 Решение тригонометрических уравнений в cк, к€z;

х = Решение тригонометрических уравнений в c/2 + Решение тригонометрических уравнений в cn, и x = – 2 а + 2 Решение тригонометрических уравнений в cк;

Решение тригонометрических уравнений в c/2 + Решение тригонометрических уравнений в cn = – 2 а + 2 Решение тригонометрических уравнений в cк;

2 а = 2 Решение тригонометрических уравнений в cк – Решение тригонометрических уравнений в c/2 – Решение тригонометрических уравнений в cn;

а = Решение тригонометрических уравнений в cк – Решение тригонометрических уравнений в c/4 – Решение тригонометрических уравнений в cn/2;

а = – Решение тригонометрических уравнений в c/4 + Решение тригонометрических уравнений в c/2 (2к – n);

а = – Решение тригонометрических уравнений в c/4 + Решение тригонометрических уравнений в cm/2, m€z.

Ответ: – Решение тригонометрических уравнений в c/4 + Решение тригонометрических уравнений в cm/2, где m€z.

Рассмотренные выше примеры лишь иллюстрируют несколько общих рекомендаций, которые полезно учитывать при решении тригонометрических уравнений. Из приведённых примеров видно, что дать общий рецепт в каждом конкретном случае невозможно.

Ежегодно варианты экзаменационных материалов ЕГЭ содержат от 4-х до 6-ти различных задач по тригонометрии. Поэтому параллельно с повторением теоретического материала значительное время должно быть отведено решению конкретных задач, в том числе и тригонометрических уравнений. А умение можно выработать, только получив практические навыки в решении достаточного числа тригонометрических уравнений.

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

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

Решение тригонометрических уравнений в c

Решение тригонометрических уравнений в c

Решение тригонометрических уравнений в c

Решение тригонометрических уравнений в c

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

10 класс, 23 урок, Методы решения тригонометрических уравнений

Методы решения тригонометрических уравнений.

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

Решение тригонометрических уравнений. Подготовка к ЕГЭ | Математика TutorOnline

1. Алгебраический метод.

( метод замены переменной и подстановки ).

Решение тригонометрических уравнений в c

Видео:Решение тригонометрических уравнений. 10 класс.Скачать

Решение тригонометрических уравнений. 10 класс.

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:

Решение тригонометрических уравнений в c

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 ,

Решение тригонометрических уравнений в c

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 ,

Решение тригонометрических уравнений в c

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

Решение тригонометрических уравнений. Однородные уравнения. 10 класс.

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,

Решение тригонометрических уравнений в c

Видео:12 часов Тригонометрии с 0.Скачать

12 часов Тригонометрии с 0.

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: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

5. Введение вспомогательного угла.

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

Решение тригонометрических уравнений в c

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 Решение тригонометрических уравнений в cи sin Решение тригонометрических уравнений в c( здесь Решение тригонометрических уравнений в c— так называемый вспомогательный угол ), и наше уравнение прини мает вид:

Решение тригонометрических уравнений в c

Решение тригонометрических уравнений в c

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

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:Профильный ЕГЭ 2024. Задача 12. Тригонометрические уравнения. 10 классСкачать

Профильный ЕГЭ 2024. Задача 12. Тригонометрические уравнения. 10 класс

РЕШЕНИЕ ПРОСТЕЙШИХ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ

Простейшими тригонометрическими уравнениями называют уравнения

Чтобы рассуждения по нахождению корней этих уравнений были более наглядными, воспользуемся графиками соответствующих функций.

19.1. Уравнение cos x = a

Решение тригонометрических уравнений в c

Объяснение и обоснование

  1. Корни уравненияcosx=a.

При |a| > 1 уравнение не имеет корней, поскольку |cos x| ≤ 1 для любого x (прямая y = a на рисунке из пункта 1 таблицы 1 при a > 1 или при a 1 уравнение не имеет корней, поскольку |sin x| ≤ 1 для любого x (прямая y = a на рисунке 1 при a > 1 или при a n arcsin a + 2πn, n Z (3)

2.Частые случаи решения уравнения sin x = a.

Решение тригонометрических уравнений в c

Полезно помнить специальные записи корней уравнения при a = 0, a = -1, a = 1, которые можно легко получить, используя как ориентир единичную окружность (рис 2).

Учитывая, что синус равен ординате соответствующей точки единичной окружности, получаем, что sin x = 0 тогда и только тогда, когда соответствующей точкой единичной окружности является точка C или тока D. Тогда

Решение тригонометрических уравнений в c

Аналогично sin x = 1 тогда и только тогда, когда соответствующей точкой единичной окружности является точка A, следовательно,

Решение тригонометрических уравнений в c

Также sin x = -1 тогда и только тогда, когда соответствующей точкой единичной окружности является точка B, таким образом,

Решение тригонометрических уравнений в c

Примеры решения задач

Решение тригонометрических уравнений в c

Замечание. Ответ к задаче 1 часто записывают в виде:

Решение тригонометрических уравнений в c

Решение тригонометрических уравнений в c

Решение тригонометрических уравнений в c

19.3. Уравнения tg x = a и ctg x = a

Решение тригонометрических уравнений в c

Объяснение и обоснование

1.Корни уравнений tg x = a и ctg x = a

Рассмотрим уравнение tg x = a. На промежутке Решение тригонометрических уравнений в cфункция y = tg x возрастает (от -∞ до +∞). Но возрастающая функция принимает каждое свое значение только в одной точке ее области определения, поэтому уравнение tg x = a при любом значении a имеет на этом промежутке только один корень, который по определению арктангенса равен: x1 = arctg a и для этого корня tg x = a.

Функция y = tg x периодическая с периодом π, поэтому все остальные корни отличаются от найденного на πn (n Z). Получаем следующую формулу корней уравнения tg x = a:

Решение тригонометрических уравнений в c

При a=0 arctg 0 = 0, таким образом, уравнение tg x = 0 имеет корни x = πn (n Z).

Рассмотрим уравнение ctg x = a. На промежутке (0; π) функция y = ctg x убывает (от +∞ до -∞). Но убывающая функция принимает каждое свое значение только в одной точке ее области определения, поэтому уравнение ctg x = a при любом значении a имеет на этом промежутке только один корень, который по определению арккотангенса равен: x1=arсctg a.

Функция y = ctg x периодическая с периодом π, поэтому все остальные корни отличаются от найденного на πn (n Z). Получаем следующую формулу корней уравнения ctg x = a:

Решение тригонометрических уравнений в c

Решение тригонометрических уравнений в c

таким образом, уравнение ctg x = 0 имеет корни

Решение тригонометрических уравнений в c

Примеры решения задач

Решение тригонометрических уравнений в c

Решение тригонометрических уравнений в c

Решение тригонометрических уравнений в c

Решение тригонометрических уравнений в c

Вопросы для контроля

  1. Какие уравнения называют простейшими тригонометрическими?
  2. Запишите формулы решения простейших тригонометрических уравнений. В каких случаях нельзя найти корни простейшего тригонометрического уравнения по этим формулам?
  3. Выведите формулы решения простейших тригонометрических уравнений.
  4. Обоснуйте формулы решения простейших тригонометрических уравнений для частных случаев.

Упражнения

Решите уравнение (1-11)

Решение тригонометрических уравнений в c

Решение тригонометрических уравнений в c

Найдите корни уравнения на заданном промежутке (12-13)

💡 Видео

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

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

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

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

Тригонометрические уравнения | Борис ТрушинСкачать

Тригонометрические уравнения | Борис Трушин

Решение тригонометрических уравнение в ЕГЭ для новичков | ЕГЭ Математика | Аня Матеманя | ТопскулСкачать

Решение тригонометрических уравнение в ЕГЭ для новичков | ЕГЭ Математика | Аня Матеманя | Топскул

Математика| Преобразование тригонометрических выражений. Формулы и задачиСкачать

Математика| Преобразование тригонометрических выражений. Формулы и задачи

Тригонометрия для Чайников, 10 класс, Уравнения, Урок 7Скачать

Тригонометрия для Чайников, 10 класс, Уравнения, Урок 7

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

Решение тригонометрических уравнений. Метод вспомогательного угла. 10 класс.

УРОК 4.1 РЕШЕНИЕ КОМБИНИРОВАННЫХ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ С ОГРАНИЧЕНИЯМИСкачать

УРОК 4.1 РЕШЕНИЕ КОМБИНИРОВАННЫХ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ С ОГРАНИЧЕНИЯМИ

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

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

Тригонометрические уравнения c тангенсом и котангенсомСкачать

Тригонометрические уравнения c тангенсом и котангенсом

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

✓ Тригонометрия: с нуля и до ЕГЭ | #ТрушинLive #030 | Борис Трушин
Поделиться или сохранить к себе: