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
- 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
- Какие уравнения называют простейшими тригонометрическими?
- Запишите формулы решения простейших тригонометрических уравнений. В каких случаях нельзя найти корни простейшего тригонометрического уравнения по этим формулам?
- Выведите формулы решения простейших тригонометрических уравнений.
- Обоснуйте формулы решения простейших тригонометрических уравнений для частных случаев.
Упражнения
Решите уравнение (1-11)
Найдите корни уравнения на заданном промежутке (12-13)
Конспект по математике на тему «Частные случаи квадратных уравнений»
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
ЧАСТНЫЕ СЛУЧАИ КВАДРАТНЫХ УРАВНЕНИЙ.
Квадратные уравнения — это фундамент, на котором покоится величественное
здание алгебры. Квадратные уравнения находят широкое применение при решении тригонометрических, показательных, логарифмических, иррациональных и трансцендентных уравнений и неравенств.
В школьном курсе математики изучают формулы корней квадратных уравнений, с помощью которых можно решать любые квадратные уравнения. Однако имеются и другие способы решения квадратных уравнений, которые позволяют очень быстро и рационально решать многие уравнения. Разберѐм некоторые из них.
где x -переменная, a, b, c — некоторые числа,
≠ 0 , называется квадратным уравнением .
Примеры: 5 2 −14 +17=0; 3 2 +5 =0; 3 2 −5 =0.
Из школьного курса нам известны формулы:
.
.
И теорема обратная теореме Виета, которая позволяет устно подбирать корни приведенного квадратного уравнения:
Если числа m и n таковы,
Часто можно обойтись без них. Рассмотрим некоторые приемы устного решения квадратных уравнений.
Мы заметили, что
1) Еслиа+в+с=0, то 1 = ; 2 =
Так как а+в+с=0 , то в = -(а + с) .
В уравнение ах 2 +вх+с=0 подставим
в = -(а + с), получим
а 2 -(а+с) +с=0,преобразуем:
откуда =1 или =
2) Если а + с = в, то = − ; = −
В уравнение а x 2 +в +с=0 подставим
в = а + с, получим
а 2 +(а + с) +с=0 , преобразуем:
откуда =-1 или =-
Например:
319 2 + 1988 + 1669 = 0, 1 = −1; 2 = ;
319 2 − 4 − 315 = 0, 1 = 1; 2 = − .
имеет корни : = − ; =
По формуле I найдем :
;
1= — a ; 2 =
Например:
2 — ( 2 +1) + = , имеет корни : = ; =
По формуле I найдем : ; ; 1 = a ; 2 =
Например:
; 1= -а; 2=
Например:
2 – ( 2 – ) − = , имеет корни : = ; = − .
Доказательство:
По формуле I найдем :
; ; 1= а; 2=
Например:
Но это еще не все открытия , связанные с коэффициентами квадратного уравнения.
Тогда его можно записать в виде:
ах 2 +вх+ mn = 0 (1)
Сравним корни уравнения (1) с корнями уравнения а m х 2 +вх+ n =0 (2)
Замечаем, что при переброске одного из множителей свободного члена к старшему коэффициенту дискриминант не изменяется,
то есть D = b 2 -4 mn = b 2- 4 ac .
Корни уравнения (1) вычисляются по формуле:
, а уравнения (2) по формуле :
.
Делаем вывод, что корни уравнения (2) получаются делением корней уравнения (1) на переброшенный множитель.
Например, уравнение имеет корни х 1=1 , х 2 =12 ,так как а+в+с=0, значит, уравнение имеет корни: х 1 = ; х 2 = 2
У равнение имеет корни х 1 = ; х 2 =4
Используя рассмотренные приемы, можно придумывать уравнения с рациональными корнями.
Например, возьмем уравнение : , корни которого мы уже
Свободный член 12 делится на 1, 2, 3, 4, 6 и 12 . Отсюда уравнения:
Решим уравнение: 4 x 2 -21 x +5 =0 (1)
Получим уравнение:х 2 -21х+20=0, корнями которого будут числа 1 и 20.
Разделим найденные корни на старший коэффициент число 4, получим корни исходного уравнения (1) : 1= 1/4; 2 =5.
данные приемы заслуживают внимания, поскольку они не отражены в школьных учебниках;
овладение данными приемами поможет учащимся экономить время и эффективно решать уравнения;
потребность в быстром решении обусловлена применением тестовой системы вступительных экзаменов.
1) Если а+в+с=0, то = ; =
2) Если а + с = в, то = − ; = −
имеет корни: = − ; =
имеет корни: = ; =
имеет корни: = ; = − .
имеет корни: = − ; =
Глоссарий. Алгебра и геометрия
Тригонометрическое уравнение — уравнение, содержащее неизвестное под знаком тригонометрической функции.
Виды тригонометрических уравнений
- Простейшие тригонометрические уравнения.
- Уравнение sin x = a
Если | a | > 1, то уравнение sin x = a не имеет корней. Например, уравнение sin x = 2 не имеет корней. Если | a | ≤ 1, то корни уравнения выражаются формулой x = ( —1) n arcsin a + πn, n ∈ Z. Частные случаи: 1. sin x = 0 ⇒ x = πn, n ∈ Z. 2. sin x = 1 ⇒ x = π/2 + 2πn, n ∈ Z. 3. sin x = -1 ⇒ x = -π/2 + 2πn, n ∈ Z.
Уравнение cos x = a
Если | a | > 1, то уравнение cos x = a не имеет корней. Например, уравнение cos x = —1,5 не имеет корней. Если | a | ≤ 1, то корни уравнения выражаются формулой x = ±arccos a + πn, n ∈ Z. Частные случаи: 1. cos x = 0 ⇒ x = π/2 + πn, n ∈ Z. 2. cos x = 1 ⇒ x = 2πn, n ∈ Z. 3. cos x = -1 ⇒ x = π + 2πn, n ∈ Z.
Уравнение tg x = a
Уравнение tg x = a имеет корни при любом значении a. Корни уравнения выражаются формулой x = arctg a + πn, n ∈ Z.
Уравнение ctg x = a
Уравнение ctg x = a имеет корни при любом значении a. Корни уравнения выражаются формулой x = arcctg a + πn, n ∈ Z.
Разложение на множители.
Иррациональные тригонометрические уравнения.
Дробно-рациональные тригонометрические уравнения.
Введение дополнительного угла
Этот способ используется для уравнений вида a · sin x + b · cos x = с.
источники:http://infourok.ru/konspekt-po-matematike-na-temu-chastnie-sluchai-kvadratnih-uravneniy-405671.html
http://edu.glavsprav.ru/info/trigonometricheskie-uravneniya/