Sok megoldásánál matematikai feladatok , különösen azok, amelyek a 10. évfolyam előtt fordulnak elő, egyértelműen meghatározott a célhoz vezető cselekvések sorrendje. Ilyen problémák például a lineáris és másodfokú egyenletek, a lineáris ill négyzetes egyenlőtlenségek, törtegyenletek és másodfokú egyenletekre redukáló egyenletek. Az egyes említett feladatok sikeres megoldásának elve a következő: meg kell állapítani, hogy a megoldandó probléma milyen típushoz tartozik, emlékezni kell a szükséges műveletsorra, amely a kívánt eredményhez vezet, pl. válaszoljon, és kövesse ezeket a lépéseket.

Nyilvánvaló, hogy egy adott probléma megoldásának sikere vagy kudarca elsősorban attól függ, hogy a megoldandó egyenlet típusát mennyire helyesen határozzák meg, milyen helyesen reprodukálják a megoldás valamennyi szakaszának sorrendjét. Természetesen ebben az esetben azonos átalakítások és számítások elvégzéséhez szükséges készségekre van szükség.

Más helyzet fordul elő a trigonometrikus egyenletek. Nem nehéz megállapítani, hogy az egyenlet trigonometrikus. Nehézségek merülnek fel a helyes válaszhoz vezető műveletek sorrendjének meghatározásakor.

Által kinézet egyenletek néha nehéz meghatározni a típusát. Az egyenlet típusának ismerete nélkül pedig szinte lehetetlen kiválasztani a megfelelőt több tucat trigonometrikus képlet közül.

A trigonometrikus egyenlet megoldásához meg kell próbálnunk:

1. állítsa az egyenletben szereplő összes függvényt "ugyanolyan szögbe";
2. hozza az egyenletet "ugyanolyan függvényekre";
3. faktorizálja az egyenlet bal oldalát stb.

Fontolgat trigonometrikus egyenletek megoldásának alapvető módszerei.

I. Redukció a legegyszerűbb trigonometrikus egyenletekre

Megoldási séma

1. lépés. Expressz trigonometrikus függvény ismert komponenseken keresztül.

2. lépés Keresse meg a függvény argumentumát képletekkel:

cos x = a; x = ±arccos a + 2πn, n ЄZ.

sin x = a; x \u003d (-1) n arcsin a + πn, n Є Z.

tan x = a; x \u003d arctg a + πn, n Є Z.

ctg x = a; x \u003d arcctg a + πn, n Є Z.

3. lépés Keressen egy ismeretlen változót.

Példa.

2 cos(3x – π/4) = -√2.

Megoldás.

1) cos(3x - π/4) = -√2/2.

2) 3x – π/4 = ±(π – π/4) + 2πn, n Є Z;

3x – π/4 = ±3π/4 + 2πn, n Є Z.

3) 3x = ±3π/4 + π/4 + 2πn, n Є Z;

x = ±3π/12 + π/12 + 2πn/3, n Є Z;

x = ±π/4 + π/12 + 2πn/3, n Є Z.

Válasz: ±π/4 + π/12 + 2πn/3, n Є Z.

II. Változó helyettesítés

Megoldási séma

1. lépés. Hozd az egyenletet egy algebrai alakba az egyik trigonometrikus függvényhez képest.

2. lépés Jelölje a kapott függvényt a t változóval (ha szükséges, vezessen be korlátozásokat t-re).

3. lépésÍrja fel és oldja meg a kapott algebrai egyenletet!

4. lépés Végezzen fordított cserét.

5. lépés Oldja meg a legegyszerűbb trigonometrikus egyenletet!

Példa.

2cos 2 (x/2) - 5sin (x/2) - 5 = 0.

Megoldás.

1) 2(1 - sin 2 (x/2)) - 5sin (x/2) - 5 = 0;

2sin 2(x/2) + 5sin(x/2) + 3 = 0.

2) Legyen sin (x/2) = t, ahol |t| ≤ 1.

3) 2t 2 + 5t + 3 = 0;

t = 1 vagy e = -3/2 nem teljesíti a |t| feltételt ≤ 1.

4) sin (x/2) = 1.

5) x/2 = π/2 + 2πn, n Є Z;

x = π + 4πn, n Є Z.

Válasz: x = π + 4πn, n Є Z.

III. Egyenletsorredukciós módszer

Megoldási séma

1. lépés. Cserélje le ezt az egyenletet egy lineárisra a teljesítménycsökkentési képletekkel:

sin 2 x \u003d 1/2 (1 - cos 2x);

cos 2 x = 1/2 (1 + cos 2x);

tan 2 x = (1 - cos 2x) / (1 + cos 2x).

2. lépés Oldja meg a kapott egyenletet az I. és II. módszerrel!

Példa.

cos2x + cos2x = 5/4.

Megoldás.

1) cos 2x + 1/2 (1 + cos 2x) = 5/4.

2) cos 2x + 1/2 + 1/2 cos 2x = 5/4;

3/2 cos 2x = 3/4;

2x = ±π/3 + 2πn, n Є Z;

x = ±π/6 + πn, n Є Z.

Válasz: x = ±π/6 + πn, n Є Z.

IV. Homogén egyenletek

Megoldási séma

1. lépés. Hozd ezt az egyenletet a formába

a) a sin x + b cos x = 0 ( homogén egyenlet első fokozat)

vagy a kilátáshoz

b) a sin 2 x + b sin x cos x + c cos 2 x = 0 (másodfokú homogén egyenlet).

2. lépés Oszd el az egyenlet mindkét oldalát

a) cos x ≠ 0;

b) cos 2 x ≠ 0;

és kapjuk meg a tg x egyenletet:

a) a tg x + b = 0;

b) a tg 2 x + b arctg x + c = 0.

3. lépés Oldja meg az egyenletet ismert módszerekkel!

Példa.

5sin 2 x + 3sin x cos x - 4 = 0.

Megoldás.

1) 5sin 2 x + 3sin x cos x – 4 (sin 2 x + cos 2 x) = 0;

5sin 2 x + 3sin x cos x – 4sin² x – 4cos 2 x = 0;

sin 2 x + 3sin x cos x - 4cos 2 x \u003d 0 / cos 2 x ≠ 0.

2) tg 2 x + 3tg x - 4 = 0.

3) Legyen tg x = t, akkor

t2 + 3t-4 = 0;

t = 1 vagy t = -4, tehát

tg x = 1 vagy tg x = -4.

Az első egyenletből x = π/4 + πn, n Є Z; a második egyenletből x = -arctg 4 + πk, kЄ Z.

Válasz: x = π/4 + πn, n Є Z; x \u003d -arctg 4 + πk, k Є Z.

V. Egyenlet transzformációjának módszere trigonometrikus képletekkel

Megoldási séma

1. lépés. Mindenféle felhasználásával trigonometrikus képletek, hozza ezt az egyenletet az I., II., III., IV. módszerrel megoldott egyenlethez.

2. lépés Oldja meg a kapott egyenletet ismert módszerekkel!

Példa.

sinx + sin2x + sin3x = 0.

Megoldás.

1) (sin x + sin 3x) + sin 2x = 0;

2sin 2x cos x + sin 2x = 0.

2) sin 2x (2cos x + 1) = 0;

sin 2x = 0 vagy 2cos x + 1 = 0;

Az első egyenletből 2x = π/2 + πn, n Є Z; a második egyenletből cos x = -1/2.

Van x = π/4 + πn/2, n Є Z; a második egyenletből x = ±(π – π/3) + 2πk, k Є Z.

Ennek eredményeként x \u003d π / 4 + πn / 2, n Є Z; x = ±2π/3 + 2πk, k Є Z.

Válasz: x \u003d π / 4 + πn / 2, n Є Z; x = ±2π/3 + 2πk, k Є Z.

A trigonometrikus egyenletek megoldásának képessége és készsége nagyon Fontos, hogy fejlesztésük jelentős erőfeszítést igényel mind a tanuló, mind a tanár részéről.

A trigonometrikus egyenletek megoldásához számos sztereometriai, fizika stb. probléma kapcsolódik, ezek megoldásának folyamata mintegy magában foglalja a trigonometria elemeinek tanulmányozása során elsajátított ismeretek és készségek nagy részét.

Trigonometrikus egyenletek fontos helyet foglalnak el a matematikatanítás és általában a személyiségfejlesztés folyamatában.

Van kérdésed? Nem tudja, hogyan kell megoldani a trigonometrikus egyenleteket?
Ha oktatói segítséget szeretne kérni - regisztráljon.
Az első óra ingyenes!

oldalon, az anyag teljes vagy részleges másolásakor a forrásra mutató hivatkozás szükséges.

Az Ön adatainak védelme fontos számunkra. Emiatt kidolgoztunk egy adatvédelmi szabályzatot, amely leírja, hogyan használjuk és tároljuk az Ön adatait. Kérjük, olvassa el adatvédelmi szabályzatunkat, és tudassa velünk, ha kérdése van.

Személyes adatok gyűjtése és felhasználása

A személyes adatok olyan adatokra vonatkoznak, amelyek felhasználhatók egy adott személy azonosítására vagy kapcsolatfelvételre.

Amikor kapcsolatba lép velünk, bármikor megkérhetjük személyes adatainak megadására.

Az alábbiakban bemutatunk néhány példát arra, hogy milyen típusú személyes adatokat gyűjthetünk, és hogyan használhatjuk fel ezeket az információkat.

Milyen személyes adatokat gyűjtünk:

• Amikor jelentkezik az oldalon, különféle információkat gyűjthetünk, beleértve az Ön nevét, telefonszámát, címét Email stb.

Hogyan használjuk fel személyes adatait:

• Mi gyűjtöttük össze Személyes adat lehetővé teszi, hogy kapcsolatba léphessünk Önnel, és tájékoztassuk egyedi ajánlatokról, promóciókról és egyéb eseményekről és közelgő eseményekről.
• Időről időre felhasználhatjuk személyes adatait fontos értesítések és közlemények küldésére.
• A személyes adatokat belső célokra is felhasználhatjuk, például auditok lefolytatására, adatelemzésre és különféle kutatásokra annak érdekében, hogy javítsuk szolgáltatásainkat, és javaslatokat adjunk Önnek szolgáltatásainkkal kapcsolatban.
• Ha részt vesz egy nyereményjátékban, versenyben vagy hasonló ösztönzőben, felhasználhatjuk az Ön által megadott információkat az ilyen programok lebonyolítására.

Feltárás harmadik felek számára

Az Öntől kapott információkat nem adjuk ki harmadik félnek.

Kivételek:

• Abban az esetben, ha ez szükséges – a törvénynek, a bírósági végzésnek, a bírósági eljárásoknak megfelelően és/vagy az Orosz Föderáció területén működő állami szervek nyilvános megkeresései vagy kérései alapján – adja ki személyes adatait. Felfedhetünk Önnel kapcsolatos információkat is, ha úgy ítéljük meg, hogy az ilyen közzététel biztonsági, bűnüldözési vagy egyéb közérdekű célból szükséges vagy megfelelő.
• Átszervezés, egyesülés vagy eladás esetén az általunk gyűjtött személyes adatokat átadhatjuk az érintett harmadik fél jogutódjának.

Személyes adatok védelme

Óvintézkedéseket teszünk – beleértve az adminisztratív, technikai és fizikai intézkedéseket is –, hogy megvédjük személyes adatait az elvesztéstől, ellopástól és visszaéléstől, valamint a jogosulatlan hozzáféréstől, nyilvánosságra hozataltól, megváltoztatástól és megsemmisítéstől.

Személyes adatainak megőrzése vállalati szinten

Személyes adatai biztonságának biztosítása érdekében az adatvédelmi és biztonsági gyakorlatokat közöljük alkalmazottainkkal, és szigorúan betartjuk az adatvédelmi gyakorlatokat.

A trigonometrikus egyenletek megoldásának fogalma.

• Egy trigonometrikus egyenlet megoldásához alakítsa át egy vagy több alapvető trigonometrikus egyenletté. A trigonometrikus egyenlet megoldása végül a négy alapvető trigonometrikus egyenlet megoldásához vezet.

Trigonometrikus alapegyenletek megoldása.

• Négyféle alapvető trigonometrikus egyenlet létezik:
• sin x = a; cos x = a
• tan x = a; ctg x = a
• Az alapvető trigonometrikus egyenletek megoldása magában foglalja az egységkör különböző x pozícióinak megtekintését, valamint egy konverziós táblázat (vagy számológép) használatát.
• 1. példa sin x = 0,866. Egy konverziós táblázat (vagy számológép) segítségével megkapja a választ: x = π/3. Az egységkör másik választ ad: 2π/3. Ne feledje: minden trigonometrikus függvény periodikus, azaz értékeik ismétlődnek. Például a sin x és cos x periodicitása 2πn, a tg x és ctg x periodicitása pedig πn. Tehát a válasz így van leírva:
• x1 = π/3 + 2πn; x2 = 2π/3 + 2πn.
• 2. példa cos x = -1/2. Egy konverziós táblázat (vagy számológép) segítségével megkapja a választ: x = 2π/3. Az egységkör másik választ ad: -2π/3.
• x1 = 2π/3 + 2π; x2 = -2π/3 + 2π.
• 3. példa tg (x - π/4) = 0.
• Válasz: x \u003d π / 4 + πn.
• 4. példa ctg 2x = 1,732.
• Válasz: x \u003d π / 12 + πn.

A trigonometrikus egyenletek megoldásában használt transzformációk.

• A trigonometrikus egyenletek átalakításához algebrai transzformációkat (faktorizálás, redukció) használnak homogén tagok stb.) és trigonometrikus azonosságok.
• 5. példa Trigonometrikus azonosságok felhasználásával a sin x + sin 2x + sin 3x = 0 egyenletet a 4cos x*sin (3x/2)*cos (x/2) = 0 egyenletté alakítjuk. Így a következő alapvető trigonometrikus egyenletek meg kell oldani: cos x = 0; sin(3x/2) = 0; cos(x/2) = 0.

• Szögek keresése a függvények ismert értékeiből.

  • Mielőtt megtanulná a trigonometrikus egyenletek megoldását, meg kell tanulnia, hogyan találhat szögeket a függvények ismert értékeiből. Ez megtehető egy konverziós táblázat vagy számológép segítségével.
  • Példa: cos x = 0,732. A számológép azt a választ adja, hogy x = 42,95 fok. Az egységkör további szögeket ad, amelyek koszinusza szintén 0,732.

• Tegye félre az oldatot az egységkörön.

  • A trigonometrikus egyenlet megoldásait az egységkörre helyezheti. A trigonometrikus egyenlet megoldásai az egységkörön egy szabályos sokszög csúcsai.
  • Példa: Az egységkörön lévő x = π/3 + πn/2 megoldások a négyzet csúcsai.
  • Példa: Az egységkörön lévő x = π/4 + πn/3 megoldások egy szabályos hatszög csúcsai.

• Trigonometrikus egyenletek megoldási módszerei.

  • Ha az adott trigonometrikus egyenlet csak egy trigonometrikus függvényt tartalmaz, akkor ezt az egyenletet oldja meg trigonometrikus alapegyenletként. Ha egy adott egyenlet két vagy több trigonometrikus függvényt tartalmaz, akkor egy ilyen egyenlet megoldására 2 módszer létezik (az átalakítás lehetőségétől függően).
    • 1. módszer
  • Alakítsa át ezt az egyenletet a következő alakú egyenletté: f(x)*g(x)*h(x) = 0, ahol f(x), g(x), h(x) a trigonometrikus alapegyenletek.
  • 6. példa 2cos x + sin 2x = 0. (0< x < 2π)
  • Megoldás. A sin 2x = 2*sin x*cos x kettősszög képlet használatával cserélje ki a sin 2x-et.
  • 2cos x + 2*sin x*cos x = 2cos x*(sin x + 1) = 0. Most oldjunk meg két alapvető trigonometrikus egyenletet: cos x = 0 és (sin x + 1) = 0.
  • 7. példa cos x + cos 2x + cos 3x = 0. (0< x < 2π)
  • Megoldás: Trigonometrikus azonosságok segítségével alakítsa át ezt az egyenletet a következő alakú egyenletté: cos 2x(2cos x + 1) = 0. Most oldjon meg két alapvető trigonometrikus egyenletet: cos 2x = 0 és (2cos x + 1) = 0.
  • 8. példa sin x - sin 3x \u003d cos 2x. (0< x < 2π)
  • Megoldás: Trigonometrikus azonosságok segítségével alakítsuk át ezt az egyenletet a következő alakú egyenletté: -cos 2x*(2sin x + 1) = 0. Most oldjunk meg két alapvető trigonometrikus egyenletet: cos 2x = 0 és (2sin x + 1) = 0.
    • 2. módszer
  • Alakítsa át a megadott trigonometrikus egyenletet olyan egyenletté, amely csak egy trigonometrikus függvényt tartalmaz. Ezután cserélje ki ezt a trigonometrikus függvényt valamilyen ismeretlenre, például t-re (sin x = t; cos x = t; cos 2x = t, tg x = t; tg (x/2) = t stb.).
  • 9. példa 3sin^2 x - 2cos^2 x = 4sin x + 7 (0< x < 2π).
  • Megoldás. Ebben az egyenletben a (cos^2 x) helyére (1 - sin^2 x) lép (az azonosságnak megfelelően). A transzformált egyenlet így néz ki:
  • 3sin^2 x - 2 + 2sin^2 x - 4sin x - 7 = 0. Cserélje le a sin x-et t-re. Most az egyenlet így néz ki: 5t^2 - 4t - 9 = 0. Ez egy másodfokú egyenlet, melynek két gyöke: t1 = -1 és t2 = 9/5. A második t2 gyök nem elégíti ki a függvény tartományát (-1< sin x < 1). Теперь решите: t = sin х = -1; х = 3π/2.
  • 10. példa tg x + 2 tg^2 x = ctg x + 2
  • Megoldás. Cserélje ki tg x-et t-re. Írja át az eredeti egyenletet a következőképpen: (2t + 1)(t^2 - 1) = 0. Most keresse meg t-t, majd keresse meg x-et, ha t = tg x.

A legegyszerűbb trigonometrikus egyenletek megoldása.

Bármilyen bonyolultságú trigonometrikus egyenletek megoldása végső soron a legegyszerűbb trigonometrikus egyenletek megoldásához vezet. És ebben ismét a trigonometrikus kör bizonyul a legjobb segítőnek.

Emlékezzünk vissza a koszinusz és a szinusz definíciójára.

A szög koszinusza az egységkör egy pontjának abszcisszája (vagyis a tengely menti koordinátája), amely egy adott szöggel való elforgatásnak felel meg.

A szög szinusza az egységkör egy pontjának ordinátája (vagyis a tengely menti koordinátája), amely egy adott szöggel való elforgatásnak felel meg.

A mozgás pozitív iránya trigonometrikus kör az óramutató járásával ellentétes mozgást veszik figyelembe. A 0 fokos (vagy 0 radiános) elforgatás egy (1; 0) koordinátájú pontnak felel meg.

Ezeket a definíciókat használjuk a legegyszerűbb trigonometrikus egyenletek megoldására.

1. Oldja meg az egyenletet!

Ezt az egyenletet kielégíti a forgásszög minden olyan értéke, amely megfelel annak a körnek a pontjainak, amelynek ordinátája egyenlő .

Jelöljünk egy pontot ordinátával az y tengelyen:

Rajzoljon egy vízszintes vonalat párhuzamosan az x tengellyel, amíg az nem metszi a kört. Két pontot kapunk egy körön fekve és ordinátával. Ezek a pontok a és a radián elforgatási szögeinek felelnek meg:

Ha a radiánonkénti forgásszögnek megfelelő pontot elhagyva egy teljes kört megkerülünk, akkor a radiánonkénti forgásszögnek megfelelő és azonos ordinátájú ponthoz jutunk. Vagyis ez a forgásszög is kielégíti az egyenletünket. Tetszőleges számú "üresjárati" fordulatot tehetünk, visszatérve ugyanabba a pontba, és ezek a szögértékek kielégítik az egyenletünket. Az „üresjárati” fordulatok számát a (vagy) betű jelöli. Mivel ezeket a fordulatokat pozitív és negatív irányba is megtehetjük, (vagy ) bármilyen egész értéket felvehet.

Vagyis az eredeti egyenlet megoldásainak első sorozatának alakja:

, , - egész számok halmaza (1)

Hasonlóképpen, a megoldások második sorozatának formája a következő:

, Ahol , . (2)

Ahogy sejtette, ez a megoldássorozat a kör forgásszögének megfelelő pontján alapul.

Ez a két megoldássorozat egy bejegyzésben kombinálható:

Ha ezt a bejegyzést bevesszük (vagyis párost), akkor megkapjuk az első megoldási sorozatot.

Ha ezt a bejegyzést (azaz páratlant) vesszük, akkor a második megoldássort kapjuk.

2. Most oldjuk meg az egyenletet

Mivel a szög átfordításával kapott egységkör pontjának abszcisszája, jelölünk a tengelyen egy pontot az abszcisszával:

Rajzolj egy függőleges vonalat párhuzamosan a tengellyel, amíg az nem metszi a kört. Két pontot kapunk egy körön fekve és egy abszcisszával. Ezek a pontok a és a radián elforgatási szögeinek felelnek meg. Emlékezzünk vissza, hogy az óramutató járásával megegyező irányba mozgatva negatív forgásszöget kapunk:

Két megoldássort írunk le:

,

,

(A fő teljes körből áthaladva jutunk el a megfelelő ponthoz, azaz.

Foglaljuk össze ezt a két sorozatot egy bejegyzésben:

3. Oldja meg az egyenletet!

Az érintők vonala átmegy az egységkör OY tengellyel párhuzamos koordinátáinak (1,0) pontján

Jelölj rajta egy pontot, amelynek ordinátája egyenlő 1-gyel (azt keressük, amelyik szögeinek érintője 1):

Kösse össze ezt a pontot az origóval egy egyenessel, és jelölje meg az egyenes metszéspontjait az egységkörrel. Az egyenes és a kör metszéspontjai megfelelnek a és a forgási szögeknek:

Mivel az egyenletünket kielégítő elforgatási szögeknek megfelelő pontok radiánnyira helyezkednek el egymástól, a megoldást a következőképpen írhatjuk fel:

4. Oldja meg az egyenletet!

A kotangensek vonala átmegy azon a ponton, ahol az egységkör koordinátái a tengellyel párhuzamosak.

A kotangensek vonalán egy pontot jelölünk az abszcisszával -1:

Csatlakoztassa ezt a pontot az egyenes origójához, és folytassa addig, amíg nem metszi a kört. Ez az egyenes metszi a kört azokban a pontokban, amelyek megfelelnek az elforgatási szögeknek és a radiánoknak:

Mivel ezeket a pontokat egymástól egyenlő távolság választja el, így ennek az egyenletnek az általános megoldását a következőképpen írhatjuk fel:

A megadott példákban a legegyszerűbb trigonometrikus egyenletek megoldását szemléltetve trigonometrikus függvények táblázatos értékeit használtuk.

Ha azonban az egyenlet jobb oldalán van egy nem táblázatos érték, akkor az egyenlet általános megoldásában az értéket helyettesítjük:

KÜLÖNLEGES MEGOLDÁSOK:

Jelölje meg a kör azon pontjait, amelyek ordinátája 0:

Jelölj egy pontot a körön, amelynek ordinátája egyenlő 1-gyel:

Jelölj egy pontot a körön, amelynek ordinátája egyenlő -1-gyel:

Mivel a nullához legközelebb eső értékeket szokás feltüntetni, a megoldást a következőképpen írjuk:

Jelölje be a pontokat a körön, amelynek abszcissza 0:

5.
Jelöljünk a körön egyetlen pontot, amelynek az abszcisszája egyenlő 1-gyel:

Jelölj egy pontot a körön, amelynek abszcisszán egyenlő -1:

És néhány bonyolultabb példa:

1.

A szinusz egy, ha az argumentum az

A szinuszunk argumentuma , így kapjuk:

Osszuk el az egyenlet mindkét oldalát 3-mal:

Válasz:

2.

A koszinusz nulla, ha a koszinusz argumentum az

A koszinuszunk argumentuma , így kapjuk:

Kifejezzük, ehhez először jobbra haladunk ellenkező előjellel:

Egyszerűsítse a jobb oldalt:

Mindkét részt el kell osztani -2-vel:

Figyeljük meg, hogy a tag előtti előjel nem változik, mivel k tetszőleges egész értéket vehet fel.

Válasz:

Végezetül nézze meg a "Gyökerek kiválasztása trigonometrikus egyenletben trigonometrikus kör segítségével" című videót.

Ezzel véget is ért a beszélgetés a legegyszerűbb trigonometrikus egyenletek megoldásáról. Legközelebb a megoldásról beszélünk.

Óra és előadás a témában: "A legegyszerűbb trigonometrikus egyenletek megoldása"

Kiegészítő anyagok
Kedves felhasználók, ne felejtsék el megírni észrevételeiket, visszajelzéseiket, javaslataikat! Az összes anyagot egy vírusirtó program ellenőrzi.

Kézikönyvek és szimulátorok az "Integral" online áruházban az 1C 10. osztályhoz
Geometriai feladatokat oldunk meg. Interaktív feladatok térépítéshez
Szoftverkörnyezet "1C: Mathematical Constructor 6.1"

Mit fogunk tanulni:
1. Mik azok a trigonometrikus egyenletek?

3. Két fő módszer a trigonometrikus egyenletek megoldására.
4. Homogén trigonometrikus egyenletek.
5. Példák.

Mik azok a trigonometrikus egyenletek?

Srácok, már tanulmányoztuk az arcszinust, arkoszinust, arctangenst és arckotangenst. Most nézzük meg általában a trigonometrikus egyenleteket.

Trigonometrikus egyenletek - olyan egyenletek, amelyekben a változó a trigonometrikus függvény jele alatt található.

Megismételjük a legegyszerűbb trigonometrikus egyenletek megoldásának formáját:

1) Ha |а|≤ 1, akkor a cos(x) = a egyenletnek van megoldása:

X= ± arccos(a) + 2πk

2) Ha |а|≤ 1, akkor a sin(x) = a egyenletnek van megoldása:

3) Ha |a| > 1, akkor a sin(x) = a és cos(x) = a egyenletnek nincs megoldása 4) A tg(x)=a egyenletnek van megoldása: x=arctg(a)+ πk

5) A ctg(x)=a egyenletnek van megoldása: x=arcctg(a)+ πk

Minden képletnél k egy egész szám

A legegyszerűbb trigonometrikus egyenletek alakja: Т(kx+m)=a, T- tetszőleges trigonometrikus függvény.

Példa.

Oldja meg az egyenleteket: a) sin(3x)= √3/2

Megoldás:

A) Jelöljük 3x=t, majd átírjuk az egyenletünket a következő alakba:

Ennek az egyenletnek a megoldása a következő lesz: t=((-1)^n)arcsin(√3/2)+ πn.

Az értéktáblázatból a következőt kapjuk: t=((-1)^n)×π/3+ πn.

Térjünk vissza a változónkhoz: 3x =((-1)^n)×π/3+ πn,

Ekkor x= ((-1)^n)×π/9+ πn/3

Válasz: x= ((-1)^n)×π/9+ πn/3, ahol n egész szám. (-1)^n - mínusz egy n hatványához.

További példák trigonometrikus egyenletekre.

Oldja meg az egyenleteket: a) cos(x/5)=1 b)tg(3x- π/3)= √3

Megoldás:

A) Ezúttal rögtön az egyenlet gyökereinek kiszámításához térünk át:

X/5= ± arccos(1) + 2πk. Ekkor x/5= πk => x=5πk

Válasz: x=5πk, ahol k egész szám.

B) A következő alakban írjuk: 3x- π/3=arctg(√3)+ πk. Tudjuk, hogy: arctg(√3)= π/3

3x- π/3= π/3+ πk => 3x=2π/3 + πk => x=2π/9 + πk/3

Válasz: x=2π/9 + πk/3, ahol k egész szám.

Oldja meg az egyenleteket: cos(4x)= √2/2. És keresse meg a szegmens összes gyökerét.

Megoldás:

majd eldöntjük Általános nézet egyenletünk: 4x= ± arccos(√2/2) + 2πk

4x= ± π/4 + 2πk;

X= ± π/16+ πk/2;

Most pedig lássuk, milyen gyökerek nyúlnak bele a szegmensünkbe. k esetén Ha k=0, x= π/16, az adott szegmensben vagyunk.
A k=1, x= π/16+ π/2=9π/16 mellett ismét ütnek.
K=2 esetén x= π/16+ π=17π/16, de itt nem találtunk, ami azt jelenti, hogy nagy k-ra sem fogunk ütni.

Válasz: x= π/16, x= 9π/16

Két fő megoldási mód.

A legegyszerűbb trigonometrikus egyenleteket vettük figyelembe, de vannak bonyolultabbak is. Ezek megoldására egy új változó bevezetésének módszerét és a faktorizációs módszert alkalmazzuk. Nézzünk példákat.

Oldjuk meg az egyenletet:

Megoldás:
Egyenletünk megoldásához egy új változó bevezetésének módszerét használjuk, jelölése: t=tg(x).

A csere eredményeként a következőt kapjuk: t 2 + 2t -1 = 0

Keressük a gyökereket másodfokú egyenlet t=-1 és t=1/3

Ekkor tg(x)=-1 és tg(x)=1/3, a legegyszerűbb trigonometrikus egyenletet kaptuk, keressük meg a gyökereit.

X=arctg(-1) +πk= -π/4+πk; x=arctg(1/3) + πk.

Válasz: x= -π/4+πk; x=arctg(1/3) + πk.

Példa egyenlet megoldására

Oldja meg az egyenleteket: 2sin 2 (x) + 3 cos(x) = 0

Megoldás:

Használjuk az azonosságot: sin 2 (x) + cos 2 (x)=1

Az egyenletünk a következő: 2-2cos 2 (x) + 3 cos (x) = 0

2 cos 2 (x) - 3 cos (x) -2 = 0

Vezessük be a t=cos(x) helyettesítést: 2t 2 -3t - 2 = 0

A másodfokú egyenletünk megoldása a gyökök: t=2 és t=-1/2

Ekkor cos(x)=2 és cos(x)=-1/2.

Mert A koszinusz nem vehet fel egynél nagyobb értékeket, akkor a cos(x)=2-nek nincs gyökere.

cos(x)=-1/2 esetén: x= ± arccos(-1/2) + 2πk; x= ±2π/3 + 2πk

Válasz: x= ±2π/3 + 2πk

Homogén trigonometrikus egyenletek.

Definíció: Az a sin(x)+b cos(x) alakú egyenletet elsőfokú homogén trigonometrikus egyenleteknek nevezzük.

Az alak egyenletei

másodfokú homogén trigonometrikus egyenletek.

Egy elsőfokú homogén trigonometrikus egyenlet megoldásához elosztjuk cos(x)-szel: Lehetetlen koszinuszos osztani, ha az egyenlő nullával, ügyeljünk arra, hogy ez ne így legyen:
Legyen cos(x)=0, akkor asin(x)+0=0 => sin(x)=0, de a szinusz és a koszinusz nem egyenlő nullával egyszerre, ellentmondást kaptunk, így nyugodtan oszthatjuk nullával.

Oldja meg az egyenletet:
Példa: cos 2 (x) + sin(x) cos(x) = 0

Megoldás:

Vegyük ki a közös tényezőt: cos(x)(c0s(x) + sin (x)) = 0

Ezután két egyenletet kell megoldanunk:

cos(x)=0 és cos(x)+sin(x)=0

Cos(x)=0 x= π/2 + πk esetén;

Tekintsük a cos(x)+sin(x)=0 egyenletet. Osszuk el az egyenletünket cos(x)-szel:

1+tg(x)=0 => tg(x)=-1 => x=arctg(-1) +πk= -π/4+πk

Válasz: x= π/2 + πk és x= -π/4+πk

Hogyan lehet másodfokú homogén trigonometrikus egyenleteket megoldani?
Srácok, mindig tartsátok be ezeket a szabályokat!

1. Nézze meg, mennyivel egyenlő az a együttható, ha a \u003d 0, akkor az egyenletünk a cos (x) (bsin (x) + ccos (x) alakot ölti majd, amelynek megoldására az előző példán található csúszik

2. Ha a≠0, akkor az egyenlet mindkét részét el kell osztani a koszinusz négyzetével, így kapjuk:

Elvégezzük a t=tg(x) változó változtatását, és a következő egyenletet kapjuk:

Példa megoldása #:3

Oldja meg az egyenletet:
Megoldás:

Osszuk el az egyenlet mindkét oldalát koszinusz négyzettel:

Megváltoztatjuk a t=tg(x) változót: t 2 + 2 t - 3 = 0

Határozzuk meg a másodfokú egyenlet gyökereit: t=-3 és t=1!

Ekkor: tg(x)=-3 => x=arctg(-3) + πk=-arctg(3) + πk

Tg(x)=1 => x= π/4+ πk

Válasz: x=-arctg(3) + πk és x= π/4+ πk

Példa megoldása #:4

Oldja meg az egyenletet:

Megoldás:
Alakítsuk át a kifejezésünket:

Ilyen egyenleteket tudunk megoldani: x= - π/4 + 2πk és x=5π/4 + 2πk

Válasz: x= - π/4 + 2πk és x=5π/4 + 2πk

Példa megoldása #:5

Oldja meg az egyenletet:

Megoldás:
Alakítsuk át a kifejezésünket:

Bevezetjük a tg(2x)=t:2 2 - 5t + 2 = 0 helyettesítést

A másodfokú egyenletünk megoldása a gyökök: t=-2 és t=1/2

Ekkor a következőt kapjuk: tg(2x)=-2 és tg(2x)=1/2
2x=-arctg(2)+ πk => x=-arctg(2)/2 + πk/2

2x= arctg(1/2) + πk => x=arctg(1/2)/2+ πk/2

Válasz: x=-arctg(2)/2 + πk/2 és x=arctg(1/2)/2+ πk/2

Önálló megoldási feladatok.

1) Oldja meg az egyenletet!

A) sin(7x)= 1/2 b) cos(3x)= √3/2 c) cos(-x) = -1 d) tg(4x) = √3 e) ctg(0,5x) = -1,7

2) Oldja meg az egyenleteket: sin(3x)= √3/2. És keresse meg az összes gyökeret a [π/2; π].

3) Oldja meg az egyenletet: ctg 2 (x) + 2ctg(x) + 1 =0

4) Oldja meg az egyenletet: 3 sin 2 (x) + √3sin (x) cos(x) = 0

5) Oldja meg az egyenletet: 3sin 2 (3x) + 10 sin(3x)cos(3x) + 3 cos 2 (3x) =0

6) Oldja meg az egyenletet: cos 2 (2x) -1 - cos(x) =√3/2 -sin 2 (2x)