Тригонометрические уравнения sin x a cosx a имеют решения если а 1

Простейшими называются тригонометрические уравнения следующих четырёх видов:

Любое тригонометрическое уравнение в конечном счёте сводится к решению одного или нескольких простейших. К сожалению, на этом заключительном стандартном шаге школьники допускают множество элементарных ошибок. Цель данной статьи — уберечь вас от нелепых и досадных потерь баллов в подобной ситуации на едином госэкзамене.

Существуют два подхода к решению простейших тригонометрических уравнений.

Первый подход — бессмысленный и тяжёлый. Надо выучить по шпаргалке общие формулы, а также все частные случаи. Польза от этого столь же невелика, как от зубрёжки шестнадцати строк заклинаний на непонятном языке. Мы забраковываем этот подход раз и навсегда.

Второй подход — логический и наглядный. Для решения простейших тригонометрических уравнений мы пользуемся тригонометрическим кругом и определениями тригонометрических функций.

Данный подход требует понимания, осмысленных действий и ясного видения тригонометрического круга. Не беспокойтесь, эти трудности преодолеваются быстро. Усилия, потраченные на этом пути, будут щедро вознаграждены: вы начнёте безошибочно решать тригонометрические уравнения.

Видео:КАК РЕШАТЬ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЕ УРАВНЕНИЯ? // УРАВНЕНИЕ COSX=AСкачать

Уравнения cosx = a и sinx = a

Напомним, что cos x — абсцисса точки на единичной окружности, соответствующей углу x, а sin x — её ордината

Из определения синуса и косинуса следует, что уравнения cosx = a и sinx = a имеют решения только при условии . Абитуриент, будь внимателен! Уравнения или cosx = −7 решений не имеют!

Начнём с самых простых уравнений.

Мы видим, что на единичной окружности имеется лишь одна точка с абсциссой 1:

Эта точка соответствует бесконечному множеству углов: 0, 2π, −2π, 4π, −4π, 6π, −6π, . . . Все они получаются из нулевого угла прибавлением целого числа полных углов 2π (т. е. нескольких полных оборотов как в одну, так и в другую сторону).

Следовательно, все эти углы могут быть записаны одной формулой:

Это и есть множество решений данного уравнения. Напоминаем, что Z — это множество целых чисел.

Снова видим, что на единичной окружности есть лишь одна точка с абсциссой −1:

Эта точка соответствует углу π и всем углам, отличающихся от π на несколько полных оборотов в обе стороны, т. е. на целое число полных углов. Следовательно, все решения данного уравнения записываются формулой:

Отмечаем на тригонометрическом круге единственную точку с ординатой 1:

И записываем ответ:

Обсуждать тут уже нечего, не так ли? 🙂

Можете, кстати, записать ответ и в другом виде:

Это — дело исключительно вашего вкуса.

Заодно сделаем первое полезное наблюдение.

Чтобы описать множество углов, отвечающих одной-единственной точке тригонометрического круга, нужно взять какой-либо один угол из этого множества и прибавить 2πn.

На тригонометрическом круге имеются две точки с ординатой 0:

Эти точки соответствуют углам 0, ±π, ±2π, ±3π, . . . Все эти углы получаются из нулевого угла прибавлением целого числа углов π (т. е. с помощью нескольких полуоборотов в обе стороны). Таким образом,

Точки, лежащие на концах диаметра тригонометрического круга, мы будем называть диаметральной парой.

Точки с абсциссой 0 также образуют диаметральную пару, на сей раз вертикальную:

Все углы, отвечающие этим точкам, получаются из прибавлением целого числа углов π (полуоборотов):

Теперь мы можем сделать и второе полезное наблюдение.

Чтобы описать множество углов, отвечающих диаметральной паре точек тригонометрического круга, нужно взять какой-либо один угол из этого множества и прибавить πn.

Переходим к следующему этапу. Теперь в правой части будет стоять табличное значение синуса или косинуса (отличное от 0 или ±1). Начинаем с косинуса.

7.

Имеем вертикальную пару точек с абсциссой

Все углы, соответствующие верхней точке, описываются формулой (вспомните первое полезное наблюдение!):

Аналогично, все углы, соответствующие нижней точке, описываются формулой:

Обе серии решений можно описать одной формулой:

Остальные уравнения с косинусом решаются совершенно аналогично. Мы приводим лишь рисунок и ответ.

8.

9.

10.

11.

12.

Теперь рассмотрим уравнения с синусом. Тут ситуация немного сложнее.

13.

Имеем горизонтальную пару точек с ординатой :

Углы, отвечающие правой точке:

Углы, отвечающие левой точке:

Описывать эти две серии одной формулой никто не заставляет. Можно записать ответ в таком виде:

Тем не менее, объединяющая формула существует, и её надо знать. Выглядит она так:

На первый взгляд совершенно не ясно, каким образом она даёт обе серии решений. Но давайте посмотрим, что получается при чётных k. Если k = 2n, то

Мы получили первую серию решений x₁. А если k нечётно, k = 2n + 1, то

Это вторая серия x₂.

Обратим внимание, что в качестве множителя при (−1) k обычно ставится правая точка, в данном случае .

Остальные уравнения с синусом решаются точно так же. Мы приводим рисунок, запись ответа в виде совокупности двух серий и объединяющую формулу.

14.

15.

16.

17.

18.

На этом с синусом и косинусом пока всё. Переходим к тангенсу.

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

Линия тангенсов

Начнём с геометрической интерпретации тангенса — так называемой линии тангенсов. Это касательная AB к единичной окружности, параллельная оси ординат (см. рисунок).

Из подобия треугольников OAB и ONM имеем:

Но поэтому

Мы рассмотрели случай, когда x находится в первой четверти. Аналогично рассматриваются случаи, когда x находится в остальных четвертях. В результате мы приходим к следующей геометрической интерпретации тангенса.

Тангенс угла x равен ординате точки B, которая является точкой пересечения линии тангенсов и прямой OM, соединяющей точку x с началом координат.

Вот рисунок в случае, когда x находится во второй четверти. Тангенс угла x отрицателен.

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

Уравнение tg x = a

Заметим, что тангенс может принимать любые действительные значения. Иными словами, уравнение tg x = a имеет решения при любом a.

19.

Имеем диаметральную горизонтальную пару точек:

Эта пара, как мы уже знаем, описывается формулой:

20.

Имеем диаметральную пару:

Вспоминаем второе полезное наблюдение и пишем ответ:

Остальные уравнения с тангенсом решаются аналогично. Мы приводим лишь рисунки и ответы.

21.

22.

23.

24.

25.

На этом заканчиваем пока и с тангенсом.

Уравнение ctg x = a нет смысла рассматривать особо. Дело в том, что:

• уравнение ctg x = 0 равносильно уравнению cos x = 0;

• при уравнение равносильно уравнению

Впрочем, существует также и линия котангенсов, но. . . Об этом мы вам расскажем на занятиях 🙂

Итак, мы разобрали простейшие тригонометрические уравнения, содержащие в правой части табличные значения тригонометрических функций. Именно такие задачи встречаются в части В вариантов ЕГЭ.

А что делать, например, с уравнением ? Для этого надо сначала познакомиться с обратными тригонометрическими функциями. О них мы расскажем вам в следующей статье.

Видео:Тригонометрические уравнения. Алгебра 10 класс. cos x = a.Скачать

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

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.

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

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

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

Примеры решения задач

Замечание. Ответ к задаче 1 часто записывают в виде:

19.3. Уравнения tg x = a и ctg x = a

Объяснение и обоснование

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

Рассмотрим уравнение tg x = a. На промежутке функция 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:

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:

таким образом, уравнение ctg x = 0 имеет корни

Примеры решения задач

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)

Найдите корни уравнения на заданном промежутке (12-13)

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

Решение простейших тригонометрических уравнений вида sinх=a и cosх=a

Разделы: Математика

Цель: сформировать навык решения простейших тригонометрических уравнений вида sin x = a и cos x = a..

Методическая цель: продемонстрировать применение информационных технологий на уроке при решении практических заданий.

– образовательные: показать методы решения простейших тригонометрических уравнений, расширить кругозор сведениями из истории тригонометрии;

– развивающие: учиться логически мыслить, оценивать свои знания;

– воспитательные: формировать эмоционально-ценностное отношение к учебной деятельности, воспитывать интерес к математике.

– карточки для проверочной работы;

Ход урока

Здравствуйте, садитесь! Сегодня на уроке мы будем решать простейшие тригонометрические уравнения вида и .

Знаете, однажды французский писатель Анатоль Франс заметил: “Чтобы переваривать знания, нужно поглощать их с аппетитом”.

Давайте сегодня на уроке будем следовать совету писателя, будем активны, внимательны, будем поглощать знания с большим желанием, ведь они пригодятся вам при сдаче экзаменов.

Эпиграфом нашего урока станут слова китайской пословицы “Ты можешь стать умнее тремя путями: путем опыта – это самый горький путь, путем подражания – это самый легкий путь; путем размышления – это самый благородный путь”. (демонстрация на слайде)

План нашего урока записан на доске. Давайте постараемся работать согласно плану, и первым этапом урока станет “Лестница успеха”, поднимаясь по которой мы повторим основные определения и понятия по теме.

2. “Лестница успеха” (устная работа).

Дать определение уравнения?

Что значит решить уравнение?

Что называется арксинусом числа а?

Что называется арккосинусом числа а?

При каком значении а уравнения Sin x = a и Cos x = a не имеют решения? Почему?

Найдите “лишнее” уравнение:

1. Sin x = 0
2. Cos x = -1
3. Sin 2x = 1
4. Cos x = 1|2
5. Sin (3x – 1)= 2

1. Arcsin v3/2
2. Arcsin (-?)
3. Arccos (-?)
4. – Arcsin v2/2
5. Arccos (-v2/2)
6. Arcsin 0
7. Arccos (-1)
8. Arccos v3/2

1. “Из истории”. Сейчас давайте послушаем небольшие сообщения из истории тригонометрии (2 человека читают сообщения, иллюстрации, портреты ученых на доске).
2. “Тригонометрический конструктор”(у доски и в тетрадях решают простейшие уравнения)

   Из элементов, изображенных на экране, составьте уравнение и решите его. (возможны различные варианты)

   Sin 2x =

   Sin (3 – 2х) = –

3. Физкульт привет (физминутка)(упражнения). На экране проецируются изображения пейзажей.
4. “Тригонометрический конструктор”(продолжение)

   Cos (3х – 2) =

   Sin (x/4 – + 1 = 0

   
   “Знаю, умею, могу”(проверочная работа по вариантам). Задания на экране. (Ответы проецируются в последствии на экран. По окончании работы листы передают учителю).

   Укажите формулу, по которой находятся все корни уравнения

   1	2
   Cos x = – 1/2	Sin x = – 1/2
   А	Х = ±arccos(-1/2) + 2K, Kє?	X = (-1/2)?+ n, nє?
   Б	X = ±arccos ? + 2m, mє?	X = ±arcsin(-1/2) + n, nє?
   В	Корней нет	X = (-1)?*?arcsin1/2 + n, nє?
   Г	X = ±2/3 + 2m, mє?	Корней нет
   Д	X = -arccos(-1/2) + 2n, nє?	X = -/6+2t,tє?

   В некоторых решениях содержатся ошибки.
   Найдите правильные ответы

   Cos x = 1/2

   Sin 2x = 1/3

   X = ±/6+2t, tє?

   X = (-1/2)?+n, nє?

   X = /6+2n, nє?

   X = (-1)?arcsin1/6 + n, nє?

   Корней нет

   X = (-1)? ? arcsin1/3 + t, tє?

   X = ±/3+2n, nє?

   Корней нет

   X = 2/3+2n, nє?

   X = (-1)? ? arcsin 1/3 +n, nє?

Сколько корней имеет уравнение

Sin x = 1/2

Бесконечно много

Определить нельзя

Корней нет

“Мы на новенькое…”

Очень часто, выполняя то или иное задание, ученики невнимательны. Они решают уравнение, записанное в тетради, но забывают непосредственно о самом задании, которое может быть несколько изменено. Будьте внимательны при выполнении, например, таких заданий. (Новый материал, использование проектора). Рассматриваем только первый пример.

1. Найдите наименьший положительный корень уравнения

2. Найдите наибольший отрицательный корень уравнения

🎬 Видео

Уравнение sinx=aСкачать

10 класс, 23 урок, Методы решения тригонометрических уравненийСкачать

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

Решение уравнений вида tg x = a и ctg x = aСкачать

Решение простейших тригонометрических уравнений cosx=aСкачать

Решение уравнений вида sin x = a, cos x = a, tg x = a. Понятное объснение арксинуса и арккосинуса.Скачать

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

Решить тригонометрическое уравнение sin x+cos x=1. Как решить? Самый простой метод решенияСкачать

Элементарные тригонометрические уравнения: sin(x)=a и cos(x)=aСкачать

Решение уравнений вида sin x = aСкачать

Алгебра 10 класс (Урок№41 - Уравнение cos x = a.)Скачать

Решение уравнений вида cos x =aСкачать

Уравнение cosx =aСкачать

Решение тригонометрических уравнений. Однородные уравнения. 10 класс.Скачать

10 класс. Решение уравнений sin x = aСкачать