Bài 3. Một số phương trình lượng giác thường gặp

Lý thuyết và bài tập cho bài 3 Một số phương trình lượng giác thường gặp, Chương 1, Phần đại số và giải tích, Lớp 11

1. Các dạng phương trình lượng giác thường gặp

I. PHƯƠNG TRÌNH BẬC NHẤT ĐỐI VỚI MỘT HÀM SỐ LƯỢNG GIÁC

1. Định nghĩa

Phương trình bậc nhất đối với một hàm số lượng giác là phương trình có dạng:

\(at + b = 0\,\,\,\,\,\,\left( 1 \right)\)

Trong đó, \(a,b\) là các hằng số \(\left( {a \ne 0} \right)\) và \(t\) là một trong các hàm số lượng giác.

2. Cách giải

Chia cả hai vế cho \(a\) ta được được \(\left( 1 \right)\) về phương trình lượng giác cơ bản.

Bài Tập / Bài Soạn: 

Câu hỏi 1 trang 29 SGK Đại số và Giải tích 11

Giải các phương trình trong ví dụ 1.

a

a) 2sinx – 3 = 0 là phương trình bậc nhất đối với sinx.

Phương pháp giải:

Sử dụng phương pháp giải phương trình lượng giác cơ bản.

Lời giải chi tiết:

2sinx – 3 = 0 ⇔ sin⁡ x = \({3 \over 2}\) , vô nghiệm vì |sin⁡x| ≤ 1

b

√3 tanx + 1 = 0 là phương trình bậc nhất đối với tanx.

Phương pháp giải:

Sử dụng phương pháp giải phương trình lượng giác cơ bản.

Lời giải chi tiết:

Câu hỏi 2 trang 31 SGK Đại số và Giải tích 11

Giải các phương trình sau:

Câu 1

3cos2x – 5cosx + 2 = 0;

Lời giải chi tiết:

3cos2x – 5cosx + 2 = 0

Đặt cos⁡ x = t với điều kiện -1 ≤ t ≤ 1 (*),

ta được phương trình bậc hai theo t:

3t2 - 5t + 2 = 0 (1)

Δ = (-5)2 - 4.3.2 = 1

Phương trình (1) có hai nghiệm là: 

Câu hỏi 3 trang 32 SGK Đại số và Giải tích 11

Hãy nhắc lại:

 a

Các hằng đẳng thức lượng giác cơ bản;

Lời giải chi tiết:

Các hằng đẳng thức lượng giác cơ bản:

sin2α + cos2α = 1

1 + tan2α = \({1 \over {{{\cos }^2}\alpha }}\); α ≠ \({\pi  \over 2}\) + kπ, k ∈ Z

1 + cot2α = \({1 \over {{{\sin }^2}\alpha }}\); α ≠ kπ, k ∈ Z

tan⁡α.cot⁡α = 1; α ≠ \({{k\pi } \over 2}\), k ∈ Z

 b

Công thức cộng;

Lời giải chi tiết:

Công thức cộng:

Câu hỏi 5 trang 35 SGK Đại số và Giải tích 11

Dựa vào các công thức cộng đã học

sin(a + b) = sina cosb + sinb cosa;

sin(a – b) = sina cosb - sinb cosa;

cos(a + b) = cosa cosb – sina sinb;

cos(a – b) = cosa cosb + sina sinb;

và kết quả cos \({\pi  \over 4}\) = sin\({\pi  \over 4}\) = \({{\sqrt 2 } \over 2}\), hãy chứng minh rằng:

 a

sinx + cosx = √2 cos(x - \({\pi  \over 4}\));

Lời giải chi tiết:

sin⁡x + cos⁡x = √2.(\({{\sqrt 2 } \over 2}\) sin⁡x + \({{\sqrt 2 } \over 2}\) cos⁡x )

Bài 1 trang 36 SGK Đại số và Giải tích 11

Đề bài

Giải phương trình 

\({\sin ^2}x - {\mathop{\rm sinx}\nolimits}  = 0\).

Bài 2 trang 36 SGK Đại số và Giải tích 11

Giải các phương trình sau:

 a

\(2co{s^2}x{\rm{ }} - {\rm{ }}3cosx{\rm{ }} + {\rm{ }}1{\rm{ }} = {\rm{ }}0\);

Phương pháp giải:

Đặt \(t=cosx\), đưa về phương trình bậc hai ẩn t, giải phương trình bậc hai ẩn t sau đó giải các phương trình lượng giác cơ bản của cos.

Lời giải chi tiết:

Đặt \( t = cosx, t \in [-1 ; 1]\) ta được phương trình:

Bài 3 trang 37 SGK Đại số và Giải tích 11

Giải các phương trình sau:

 a

\(si{n^2}{x \over 2} - {\rm{ }}2cos{x \over 2} + {\rm{ }}2{\rm{ }} = {\rm{ }}0\);

Phương pháp giải:

+) Sử dụng công thức \({\sin ^2}\frac{x}{2} = 1 - {\cos ^2}\frac{x}{2}\)

+) Đặt ẩn phụ \(t = \cos \frac{x}{2}\,\,\,\left( {t \in \left[ { - 1;1} \right]} \right)\), đưa về phương trình bậc hai ẩn t, giải phương trình suy ra các nghiệm t.

+) Giải các phương trình lượng giác cơ bản của cos: \(\cos x = \cos \alpha  \Leftrightarrow x =  \pm \alpha  + k2\pi \,\,\left( {k \in Z} \right)\)

Bài 4 trang 37 SGK Đại số và Giải tích 11

Giải các phương trình sau:

 a

\(2si{n^2}x{\rm{ }} + {\rm{ }}sinxcosx{\rm{ }} - {\rm{ }}3co{s^2}x{\rm{ }} = {\rm{ }}0\);

Phương pháp giải:

Phương pháp giải phương trình đẳng cấp đối với sin và cos: \(a{\sin ^2}x + b\sin x\cos x + c{\cos ^2}x = d\)

Bước 1: Xét \(\cos x = 0\) có là nghiệm của phương trình hay không?

Bước 2: Khi \(\cos x \ne 0\).

- Chia cả 2 vế của phương trình cho \({\cos ^2}x\) ta được: \(a\frac{{{{\sin }^2}x}}{{{{\cos }^2}x}} + b\frac{{\sin x}}{{\cos x}} + c = \frac{d}{{{{\cos }^2}x}}\)

Bài 5 trang 37 SGK Đại số và Giải tích 11

Giải các phương trình sau:

 a

\(cosx - \sqrt3sinx = \sqrt2\);  

Phương pháp giải:

Phương pháp giải phương trình bậc nhất đối với sin và cos: \(a\sin x + b\cos x = c\,\,\left( {{a^2} + {b^2} > 0} \right)\)

- Chia cả hai vế cho \(\sqrt {{a^2} + {b^2}} \), khi đó phương trình có dạng:

\(\frac{a}{{\sqrt {{a^2} + {b^2}} }}\sin x + \frac{b}{{\sqrt {{a^2} + {b^2}} }}\cos x = \frac{c}{{\sqrt {{a^2} + {b^2}} }}\)

Bài 6 trang 37 SGK Đại số và Giải tích 11

Giải các phương trình sau:

 a

\(\tan (2x + 1)\tan (3x - 1) = 1\)

Phương pháp giải:

+) Tìm ĐKXĐ.

+) Sử dụng công thức \({1 \over {\tan x}} = \cot x = \tan \left( {{\pi  \over 2} - x} \right)\)

+) Đưa phương trình về dạng phương trình lượng giác cơ bản của tan: \(\tan x = \tan \alpha  \Leftrightarrow x = \alpha  + k\pi \,\,\left( {k \in Z} \right)\)

Lời giải chi tiết:

\(a)\,\,\tan \left( {2x + 1} \right)\tan \left( {3x - 1} \right) = 1\)


Giải các môn học khác

Bình luận

 Chương 1: Hàm số lượng giác phương trình lượng giác

Chương 2: Tổ hợp xác suất

 Chương 3: Dãy số, cấp số cộng và cấp số nhân

Chương 4: Giới hạn

Chương 5: Đạo hàm

Ôn tập cuối năm Đại số và giải tích 11