Các dạng toán phương trình lượng giác, phương thức giải và bài tập từ bỏ cơ bản đến cải thiện - toán lớp 11

Sau khi làm quen với những hàm lượng giác thì các dạng bài tập về phương trình lượng giác chính là nội dung tiếp theo sau mà những em vẫn học trong lịch trình toán lớp 11.

Bạn đang xem: Phương pháp giải toán lượng giác


Vậy phương trình lượng giác có những dạng toán nào, phương pháp giải ra sao? chúng ta cùng tò mò qua nội dung bài viết này, đồng thời vận dụng các phương thức giải này để triển khai các bài xích tập trường đoản cú cơ bạn dạng đến cải thiện về phương trình lượng giác.


I. Triết lý về Phương trình lượng giác

1. Phương trình sinx = a. (1)

° |a| > 1: Phương trình (1) vô nghiệm

° |a| ≤ 1: gọi α là một cung thỏa sinα = a, khi đó phương trình (1) có những nghiệm là:

 x = α + k2π, ()

 và x = π - α + k2π, ()

- Nếu α vừa lòng điều kiện 

*
 và sinα = a thì ta viết α = arcsina. Lúc đó các nghiệm của phương trình (1) là:

 x = arcsina + k2π, ()

 và x = π - arcsina + k2π, ()

- Phương trình sinx = sinβ0 có các nghiệm là:

 x = β0 + k3600, ()

 và x = 1800 - β0 + k3600, ()

2. Phương trình cosx = a. (2)

° |a| > 1: Phương trình (2) vô nghiệm

° |a| ≤ 1: gọi α là 1 trong những cung thỏa cosα = a, khi đó phương trình (2) có các nghiệm là:

 x = ±α + k2π, ()

- Nếu α thỏa mãn nhu cầu điều khiếu nại 0 ≤ α ≤ π và cosα = a thì ta viết α = arccosa. Lúc đó những nghiệm của phương trình (2) là:

 x = ±arccosa + k2π, ()

- Phương trình cosx = cosβ0 có những nghiệm là:

 x = ±β0 + k3600, ()

3. Phương trình tanx = a. (3)

- Tập xác định, hay điều kiện của phương trình (3) là: 

*

- Nếu α vừa lòng điều kiện

*

- Nếu α thỏa mãn nhu cầu điều khiếu nại

*

II. Các dạng toán về Phương trình lượng giác và phương thức giải

° Dạng 1: Giải phương trình lượng giác cơ bản

* Phương pháp

- Dùng các công thức nghiệm tương ứng với mỗi phương trình.

* lấy một ví dụ 1 (Bài 1 trang 28 SGK Đại số cùng Giải tích 11): Giải những phương trình sau:

a) b)

b)

d)

*

* lời giải bài 1 trang 28 SGK Đại số và Giải tích 11:

a)  

*

 

*

b) 

*

 

*

 

*

c) 

*

 

*

 

*

 

*

d)

*
 
*

 

*

*
*
 
*

* lấy ví dụ 2: Giải các phương trình sau:

 a)

 b)

 c)

 d)

° Lời giải:

a) 

*

 

*
 
*
*

b) 

*

 

*
 
*
 
*

c) 

*

 

*
 
*

d) 

*

 

*
 
*

° Dạng 2: Giải một vài phương trình lượng giác gửi được về dạng PT lượng giác cơ bản

* Phương pháp

- Dùng những công thức biến đổi để mang về phương trình lượng giác đã mang lại về phương trình cơ bản như Dạng 1.

* ví dụ 1: Giải những phương trình sau:

a) 

*

b) 

*

c) 

*

d) 

*

° Lời giải:

a)

*
 
*

 

*
*
 
*

+ Với 

*
 
*
 hoặc 
*

+ với

*
 
*
 hoặc 
*

b) 

*
 
*

 

*
 
*

c)

*
 
*

 

*
 

 

*

 

*

 

*

d)

*
*

 

*
 
*

 

*
 hoặc 
*

 

*

* lưu giữ ý: Bài toán trên áp dụng công thức:

 

*
*

 

*
*

* ví dụ 2: Giải những phương trình sau:

a) 

b)

° Lời giải:

a) 

 

*
*

 

*
 
*

 

*
 hoặc 
*
 với 
*

b)

 

*
 
*

 

*
 
*

 

*

 

*
 hoặc 
*
 với 
*

* lưu lại ý: bài bác toán vận dụng công thức thay đổi tích thành tổng:

 

*

 

*

 

*

* lấy ví dụ 3: Giải các phương trình sau:

a)1 + 2cosx + cos2x = 0

b)cosx + cos2x + cos3x = 0

c)sinx + sin2x + sin3x + sin4x = 0

d)sin2x + sin22x = sin23x

° Lời giải:

a)

*

 

*
 
*

 

*
 
*

b)

*

 

*
 
*

 

*
*
 
*

c)

*

 

*

 

*

 

*

  hoặc 

*

  hoặc 

*

 

*
 hoặc 
*
 hoặc 
*

 

*
 hoặc 
*
 hoặc 
*
 với 
*

d)

*

 

*

 

*

 

*

 

*

 

*

 

*

 

*
 
*

 

*
 hoặc 
*
 hoặc 
*

* giữ ý: Bài toán trên có vận dụng công thức chuyển đổi tổng các thành tích và phương pháp nhân đôi:

 

*

 

*

 

*

 

*

 

*

 

*
 
*

° Dạng 3: Phương trình số 1 có một hàm số lượng giác

* Phương pháp

- Đưa về dạng phương trình cơ bản, ví dụ: 

* ví dụ như 1: Giải các phương trình sau:

a) 

b) 

° Lời giải:

a)  

 

*
 
*

+ Với 

*

+ Với 

*

b)

 

*

 

*

 

*

 

*
 hoặc 
*

+ Với 

*
 
*
*

+ Với 

*
: vô nghiệm.

° Dạng 4: Phương trình bậc hai tất cả một hàm con số giác

* Phương pháp

♦ Đặt ẩn phụ t, rồi giải phương trình bậc hai so với t, ví dụ:

 + Giải phương trình: asin2x + bsinx + c = 0;

 + Đặt t=sinx (-1≤t≤1), ta bao gồm phương trình at2 + bt + c = 0.

* lưu lại ý: Khi để t=sinx (hoặc t=cosx) thì phải gồm điều kiện: -1≤t≤1

* ví dụ 1: Giải những phương trình sau

a) 

b) 

° Lời giải:

a) 

- Đặt 

*
 ta có: 2t2 - 3t + 1 = 0

 ⇔ t = 1 hoặc t = 1/2.

+ cùng với t = 1: sinx = 1 

*

+ cùng với t=1/2: 

*
 

 

*
 hoặc 
*

b) 

 

*

*

+ Đặt 

*
 ta có: -4t2 + 4t + 3 = 0

 ⇔ t = 3/2 hoặc t = -1/2.

+ t = 3/2 >1 đề xuất loại

+ 

*
*
 
*

* Chú ý: Đối với phương trình dạng: asin2x + bsinx.cosx + c.cos2x = 0, (a,b,c≠0). Phương thức giải như sau:

 - Ta có: cosx = 0 không hẳn là nghiệm của phương trình vì a≠0,

 Chia 2 vế đến cos2x, ta có:atan2x + btanx + c = 0 (được PT bậc 2 cùng với tanx)

 - giả dụ phương trình dạng: asin2x + bsinx.cosx + c.cos2x = d thì ta ráng d = d.sin2x + d.cos2x, và rút gọn đưa về dạng trên.

° Dạng 5: Phương trình dạng: asinx + bcosx = c (a,b≠0).

* Phương pháp

◊ biện pháp 1: Chia nhị vế phương trình cho , ta được:

 

 - Nếu  thì phương trình vô nghiệm

 - Nếu  thì đặt 

 (hoặc )

- Đưa PT về dạng:  (hoặc ).

 ◊ cách 2: Sử dụng cách làm sinx và cosx theo ;

 

 - Đưa PT về dạng phương trình bậc 2 đối với t.

* giữ ý: PT: asinx + bcosx = c, (a≠0,b≠0) gồm nghiệm lúc c2 ≤ a2 + b2

• Dạng tổng quát của PT là:asin + bcos = c, (a≠0,b≠0).

Xem thêm: Bí Quyết Giữ Lửa Hạnh Phúc Gia Đình Của Bộ Đôi Mai Sơn, Thăm Nhà Người Nổi Tiếng: Kiều Linh

* Ví dụ: Giải những phương trình sau:

a) 

b)

° Lời giải:

a) 

+ Ta có: 

*
 khi đó:

  

*

+ Đặt 

*
 ta có: cosφ.sinx + sinφ.cosx = 1.

 

*
 
*
 
*

b) 

 

*
 
*

 

*

 

*
 hoặc 
*

 

*
 hoặc 
*

* lưu ý: bài bác toán áp dụng công thức:

 

*
 

 

*

° Dạng 6: Phương trình đối xứng với sinx cùng cosx

 a(sinx + cosx) + bsinx.cosx + c = 0 (a,b≠0).

* Phương pháp

- Đặt t = sinx + cosx, khi đó:  thay vào phương trình ta được:

 bt2 + 2at + 2c - b = 0 (*)

- lưu lại ý: 

*
 nên điều kiện của t là: 

- vì vậy sau khi tìm kiếm được nghiệm của PT (*) cần kiểm tra (đối chiếu) lại điều kiện của t.

- Phương trình dạng: a(sinx - cosx) + bsinx.cosx + c = 0 chưa phải là PT dạng đối xứng mà lại cũng rất có thể giải bằng phương pháp tương tự:

 Đặt t = sinx - cosx;  

*

* Ví dụ: Giải những phương trình sau:

a) 2(sinx + cosx) - 4sinx.cosx - 1 = 0

b) sin2x - 12(sinx + cosx) + 12 = 0

° Lời giải:

a) 2(sinx + cosx) - 4sinx.cosx - 1 = 0

+ Đặt t = sinx + cosx, , khi đó:   thay vào phương trình ta được:

 

*
 ⇔ 2t2 - 2t - 1 = 0

  hoặc 

+ Với  

*

 

*
 
*

 

*

+ Tương tự, với 

*

 b) sin2x - 12(sinx + cosx) + 12 = 0

 

*

 

*

- Đặt t = sinx + cosx, , khi đó:   thay vào phương trình ta được:

 

*
 
*
 
*

+ với t=1 

*

 

*
*

 

*
 hoặc 
*

*
 hoặc 
*

+ Với 

*
: loại

III. Bài xích tập về những dạng toán Phương trình lượng giác

* Bài 2 (trang 28 SGK Đại số và Giải tích 11): Với hồ hết giá trị như thế nào của x thì giá trị của các hàm số y = sin 3x cùng y = sin x bằng nhau?

° giải mã bài 2 trang 28 SGK Đại số cùng Giải tích 11:

- Ta có: 

*

 

*
 
*

 

*

- Vậy với 

*
thì 
*

* bài xích 3 (trang 28 SGK Đại số 11): Giải những phương trình sau:

 a) 

 b) 

*

 c) 

 d) 

° giải mã bài 3 trang 28 SGK Đại số với Giải tích 11:

a) 

 

*
 
*

- Kết luận: PT có nghiệm

*

b) cos3x = cos12º

⇔ 3x = ±12º + k.360º , k ∈ Z

⇔ x = ±4º + k.120º , k ∈ Z

- Kết luận: PT bao gồm nghiệm x = ±4º + k.120º , k ∈ Z

c) 

 

*
 

 

*
 hoặc 
*

 

*
 hoặc 
*

 

*
 hoặc 
*

d) 

 

*
 hoặc 
*

 

*
 hoặc 
*

 

*
 hoặc 
*

* Bài 4 (trang 29 SGK Đại số với Giải tích 11): Giải phương trình 

° giải thuật bài 3 trang 28 SGK Đại số với Giải tích 11:

- Điều kiện: sin2x≠1

- Ta có:  

*

 

*
 
*

 

*

+ Đến đây ta cần đối chiếu với điều kiện:

- Xét k lẻ tức là: k = 2n + 1

 

*

*
(thỏa điều kiện)

- Xét k chẵn tức là: k = 2n

*

*
 (không thỏa ĐK)

- Kết luận: Vậy PT có họ nghiệm là 

*

* Bài 1 (trang 36 SGK Đại số với Giải tích 11): Giải phương trình: sin2x – sinx = 0 

° giải thuật bài 1 trang 36 SGK Đại số cùng Giải tích 11:

- Ta có: sin2x – sinx = 0

 

*

 

*
 
*

 

*
 hoặc 
*

- Kết luận: PT có tập nghiệm 

*

* bài 2 (trang 36 SGK Đại số và Giải tích 11): Giải những phương trình sau:

a) 2cos2x – 3cosx + 1 = 0

b) 2sin2x +

*
.sin4x = 0

° giải mã bài 2 trang 36 SGK Đại số với Giải tích 11:

a) 2cos2x – 3cosx + 1 = 0 (1)

- Đặt t = cosx, điều kiện: –1 ≤ t ≤ 1, khi đó PT (1) trở thành: 2t2 – 3t + 1 = 0

Phương trình lượng giác cơ bản là loài kiến thức quan trọng mà các em buộc phải nắm dĩ nhiên trong chương trình Toán lớp 11. Đây chính là nền tảng cần thiết sẽ giúp những em xử lý nhanh và đúng mực các bài toán phương trình lượng giác khác nhau. Trong bài viết này, thuyed.edu.vn Education sẽ cung ứng cho những em một số kiến thức về triết lý cũng như chi tiết cách giải phương trình lượng giác cơ bản.


*

Phương trình sin x = sin α, sin x = a (1)

Nếu |a|>1 thì phương trình vô nghiệm Nếu |a|≤1 thì lựa chọn cung α sao để cho sinα=a. Khi ấy (1)

eginaligned&ull Sin x = sin α ⇔ x = α + k2π ext hoặc x = π - α + k2π, ext với k ∈ Z\&ull Sin x = a, ext điều kiện: -1 ≤ a ≤ 1\& Sin x = a ⇔ x = arcsin a + k2π ext hoặc x = π – arcsin a + k2π, ext cùng với k ∈ Z\&ull Sin u = - sin v ⇔ sin u = sin (-v)\&ull Sin u = cos v ⇔ sin u = sin left(fracπ2 – v ight)\&ull Sin u = - cos v ⇔ sin u = sin left(v – fracπ2 ight)endaligned
Các trường hợp quánh biệt:

sin x = 0 ⇔ x = kπ (k ∈ Z)sin x =1 ⇔ x = π/2 + k2π (k ∈ Z)sin x = -1 ⇔ x = -π/2 + k2π (k ∈ Z)sin x = ±1 ⇔ sin x = 1 ⇔ cos x = 0 ⇔ cosx = 0 ⇔ x = π/2 + kπ (k ∈ Z)

Phương trình cos x = cos α, cos x = a (2)

Nếu |a|>1 thì phương trình vô nghiệm.Nếu |a|≤1 thì chọn cung α sao để cho cosα = a.

Khi kia (2) ⇔ cosx = cosα ⇔ x = ± α + k2π (k ∈ Z)

b. Cosx = a điều kiện -1 ≤ a ≤ 1

cosx = a ⇔ x = ± arccosa + k2π (k ∈ Z)

c. Cosu = cosv ⇔ cosu = cos( π – v)

d. Cosu = sinv ⇔ cosu = cos(π/2 – v)

e. Cosu = – sinv ⇔ cosu = cos(π/2 + v)

Các ngôi trường hợp sệt biệt

*

Phương trình chảy x = rã α, chảy x = a (3)

Chọn cung α làm thế nào để cho tanα=a. Lúc đó (3)


*

Các ngôi trường hợp sệt biệt

tanx = 0 ⇔ x = kπ (k ∈ Z)tanx = ±1 ⇔ x = ± π/4 + kπ (k ∈ Z)

Phương trình cot x = cot α, cot x = a (4)

Khi kia (3) cotx = cotα ⇔ x = α + kπ (k ∈ Z)

cotx = a ⇔ x = arccota + kπ (k ∈ Z)

Các ngôi trường hợp đặc biệt:

cotx = 0 ⇔ x = π/2 + kπ (k ∈ Z)cotx = ±1 ⇔ x = ± π/4 + kπ (k ∈ Z)

Phương trình số 1 đối với cùng 1 hàm con số giác

Dạng asinx + b; acosx + b = 0; atanx + b = 0; acotx+ b = 0 (a, b ∈ Ζ, a ≠ 0)

Cách giải:

Đưa về phương trình cơ bản, ví dụ asinx + b = 0 ⇔ sinx = -b/a

Phương trình bậc hai đối với một hàm con số giác

Dạng asin x + bsinx + c = 0 (a, b ∈ Ζ, a ≠ 0)

Phương pháp

Đặt ẩn phụ t, rồi giải phương trình bậc hai so với t.

Ví dụ: Giải phương trình asin x + bsinx + c = 0

Đặt t = sinx (-1≤ t ≤1) ta gồm phương trình at + bt + c = 0

Lưu ý khi đặt t = sinx hoặc t = cosx thì buộc phải có điều kiện -1≤ t ≤1

Một số điều cần chú ý

a) lúc giải phương trình bao gồm chứa các hàm số tang, cotang, có mẫu số hoặc cất căn

bậc chẵn, thì độc nhất vô nhị thiết cần đặt điều kiện để phương trình xác định


bí quyết Đạo hàm vị Giác Đầy Đủ Và bài bác Tập Đạo các chất Giác

*

b) Khi tìm kiếm được nghiệm bắt buộc kiểm tra điều kiện. Ta hay được dùng một trong những cách

sau để kiểm soát điều kiện:

Kiểm tra trực tiếp bằng cách thay cực hiếm của x vào biểu thức điều kiện.

Dùng mặt đường tròn lượng giác để trình diễn nghiệm

Giải các phương trình vô định.

c) áp dụng MTCT để thử lại những đáp án trắc nghiệm

Các dạng bài bác tập về phương trình lượng giác

Giải phương trình lượng giác cơ bản

Phương pháp: Dùng các công thức nghiệm tương xứng với mỗi phương trình

Ví dụ 1: Giải các phương trình lượng giác sau:

a) sinx = sin(π/6). C) tanx – 1 = 0b) 2cosx = 1. D) cotx = tan2x.

Lời giải

a) sinx = sinπ/6

*

b) 2cosx = 1 ⇔ cosx = ½ ⇔ x = ± π/3 + k2π (k ∈ Z)c) tanx = 1 ⇔ cosx = π/4 + kπ (k ∈ Z)d) cotx = tan2x

⇔cotx = cot(π/2 – 2x)

⇔ x = π/2 – 2x + kπ

⇔ x = π/6 + kπ/3 (k ∈ Z)

Ví dụ 2: Giải những phương trình lượng giác sau:

a) cos2 x – sin2x =0.b) 2sin(2x – 40º) = √3

Lời giải

a) cos x – sin x=0 ⇔ cos x – 2sinx.cosx = 0

⇔ cosx (cosx – 2sinx )=0

*

b) 2 sin(2x-40º )=√3

⇔ sin(2x-40º )=√3/2

*

Ví dụ 3: Giải những phương trình sau: (√3-1)sinx = 2sin2x.

*

Phương trình hàng đầu có một các chất giác

Phương pháp: Đưa về phương trình cơ bản, lấy ví dụ asinx + b = 0 ⇔ sinx = -b/a

Ví dụ: Giải phương trình sau:

*

Phương trình bậc hai tất cả một hàm lượng giác

Phương trình bậc hai so với một hàm số lượng giác là phương trình gồm dạng :

a.f (x) + b.f(x) + c = 0 cùng với f(x) = sinu(x) hoặc f(x) = cosu(x), tanu(x), cotu(x).

Cách giải:

Đặt t = f(x) ta tất cả phương trình : at + bt +c = 0

Giải phương trình này ta kiếm được t, từ đó tìm được x

Khi để t = sinu(x) hoặc t = cosu(x), ta có điều kiện: -1 ≤ t ≤ 1

Ví dụ: sin x +2sinx – 3 = 0

*

Ví dụ 2: 1 + sin2x + cosx + sinx = 0

Lời giải:

⇔ 1 + 2 sinx cosx + 2(cosx+sinx ) = 0


kim chỉ nan Về Phép vươn lên là Hình Lớp 11

⇔ cos2x + sin2x + 2 sinxcosx + 2 (cosx+sinx )=0

⇔ (sinx + cosx)2 + 2 (cosx+sinx )=0

*

Phương trình hàng đầu theo sinx với cosx

Xét phương trình asinx + bcosx = c (1) với a, b là những số thực khác 0.