Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com Chương I: Phương trình lượng giác cơ bản và một số phương trình lượng giác thường gặp Để giải 1 PTLG, nói chung ta tiến hành
Trang 1Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com
Chương I: Phương trình lượng giác cơ bản
và một số phương trình lượng giác thường gặp
Để giải 1 PTLG, nói chung ta tiến hành theo các bước sau:
Bước 1: Đặt điều kiện để phương trình có nghĩa Các điều kiện ấy bao hàm các điều kiện để căn có nghĩa, phân
số có nghĩa, biểu thức logatit có nghĩa Ngoài ra trong các PTLG có chứa các biểu thức chứa tan x va cot x thì cần điều kiện để tan x và cot x có nghĩa
Bước 2: Bằng phương pháp thích hợp đưa các phương trình đã cho về một trong các phương trình cơ bản
Bước 3: Nghiệm tìm được phải đối chiếu với điều kiện đã đặt ra Những nghiệm nào không thoả mãn điều kiện
ấy thì bị loại
1.1 Phương trình lượng giác cơ bản
1.1.1- Định nghĩa: Phương trình lượng giác là phương trình chứa một hay nhiều hàm số lượng giác
1.1.2- Các phương trình lượng giác cơ bản
a Giải và biện luận phương trình sin x m (1)
Do sinx 1;1 nên để giải phương trình (1) ta đi biện luận theo các bước sau
Bước 1: Nếu m 1 phương trình vô nghiệm
Bước 2: Nếu m 1 ta xét 2 khả năng
Khả năng 1: Nếu m được biểu diễn qua sin của góc đặc biệt, giả sử khi đó phương trình sẽ có dạng đặc biệt
Như vậy ta có thể kết luận phương trình có 2 họ nghiệm
Đặc biệt ta cần phải nhớ được các giá trị của các cung đặc biệt như ; ; ; ; ; 2
Trang 2Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com
Ta nhận thấy 1
4 không là giá trị của cung đặc biệt nào nên ta đặt
1sin
Vậy phương trình có 2 họ ngiệm
Ví dụ 2: Giải phương trình sin 3 3
Vậy phương trình có hai họ nghiệm
b Giải và biện luận phương trình lượng giác cosxm ( )b
Ta cũng đi biện luận (b) theo m
Bước 1: Nếu m 1phương trình vô nghiệm
Bước 2: Nếu m 1 ta xét 2 khả năng:
Khả năng 1: Nếu m được biểu diễn qua cos của góc đặc biệt, giả sử góc Khi đó phương trình có dạng
Khả năng 2: Nếu m không biểu diễn được qua cos của góc đặc biệt khi đó
đặt mcos Ta có: cos cos 2 ,
Trang 3Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com
Vậy phương trình có 2 họ nghiệm
Ví dụ 2: Giải phương trình 3cos 2 1
Vậy phương trình có hai họ nghiệm
c Giải và biện luận phương trình lượng giác tanxm ( )c
Ta cũng biện luận phương trình (c) theo các bước sau:
Bước 1: Đặt điều kiện cos 0 ,
Trang 4Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com
Ví dụ 2: Giải phương trình tan 2
Vậy phương trình có một họ nghiệm
d Giải và biện luận phương trình lượng giác cotxm ( )d
Ta cũng đi biện luận theo m
Bước 1: Đặt điều kiện sinx0x k k
Họ nghiệm trên thoả mãn điều kiện (*)
Vậy phương trình có 1 họ nghiệm
Ví dụ 2: Giải phương trình cot(4x 35 )o 1
Trang 5Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com Giải:
Ta nhận thấy cot( 45 ) o nên ta có cot(41 x35 )o 1 cot(4x35 )o cot( 45 ) o
4x35o 45o k180o 4x 80o k180o x 20o k45o (k)
Vậy phương trình có 1 họ nghiệm
Lưu ý: Không được ghi hai loại đơn vị (radian hoặc độ r) trong cùng một công thức
1.2 Một số phương trình lượng giác thường gặp
1.2.1 Phương trình bậc hai đối với một hàm số lượng giác
Dạng 1:asin2 xbsinxc0 (a0; , ,a b c) (1)
Cách giải:
Đặt t sinx, điều kiện t 1
Đưa phương trình (1) về phương trình bậc hai theo t, giải tìm t chú ý kết hợp với điều kiện rồi giải tìm x
Đặt t tanx t ta đưa phương trình (3) về phương trình bậc hai theo t, chú ý khi tìm được nghiệm x cần
thay vào điều kiện xem thoả mãn hay không
Dạng 4:acot2 xbcotxc0 (a0; , ,a b c) (4)
Cách giải:
Điều kiện sinx0 xk ,k
Đặt t cotx t( Ta cũng đưa phương trình (4) về phương trình bậc hai theo ẩn t )
Trang 6Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com
,1
2cos
32
x k x
Vậy phương trình có 3 họ nghiệm
Ví dụ 2: Giải phương trình cot tan 4sin 2 2
sin2)1cos2(cos1
x
Giải:
Điều kiện: cosx1x m2
Phương trình12cos2 xcosx 2sinx1cosx2(1sin2x) 2sinx0
Trang 7Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com
2
2sin
Bài 1: Giải phương trình: 5sin2 x4sinx 1 0
Bài 2 Giải phương trình: cos 2x3cosx40
Bài 3: Giải phương trình: 3 tan 2 3 tan 5 0
2
x x
Bài 4: Giải phương trình: cos(4x2)3sin(2x1) 2
Bài 5: Giải phương trình: tan 34 x3 tan 3x 1 0
Bài 6: Giải phương trình: 4 2 25
1.2.2 Phương trình bậc nhất đối với sin , cosx x
a Định nghĩa: Phương trình asinxbcosxc (1) trong đó a, b, c và 2 2
0
a b được gọi là phương trình bậc nhất đối với sin , cosx x
b Cách giải
Ta có thể lựa chọn 1 trong 2 cách sau:
Cách 1: Thực hiện theo các bước
Bước 1: Kiểm tra
- Nếu 2 2 2
a b c phương trình vô nghiệm
- Nếu a2 b2 c2 khi đó để tìm nghiệm của phương trình ta thực hiện tiếp bước 2
Trang 8Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com Bước 2: Chia cả 2 vế phương trình (1) cho a2 b2 , ta được
Đây là phương trình cơ bản của sin mà ta đã biết cách giải
Cách 2: Thực hiện theo các bước
2
x
x k k
thử vào phương trình (1) xem có là nghiệm hay không?
Trang 9Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com
Ví Dụ 1: Giải phương trình: sin 2x3cos 2x3 (1)
Hay tanx3tan xk ,k
Vậy phương trình có 2 họ nghiệm
Cách 3: Biến đổi phương trình về dạng
2
sin 2 3(1 cos 2 ) 2sin cos 6 cos
(sin 3cos ) cos 0
Trang 10Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com
Khi làm bài toán dạng này chúng ta nên kiểm tra điều kiện trước khi bắt tay vào giải phương trình bởi có một số bài toán đã cố tình tạo ra những phương trình không thoả mãn điều kiện Ta xét ví dụ sau:
Ví Dụ 2: Giải phương trình 2 2(sinxcos ) cosx x 3 cos 2x 2
Giải:
Ta biến đổi phương trình (2)
Ta có: 2 sin 2x 2(1 cos 2 ) x 3 cos 2x
Vậy phương trình đã cho vô nghiệm
Ngoài ra chúng ta cần lưu ý rằng việc biến đổi lượng giác cho phù hợp với từng bài toán sẽ biểu diễn chẵn các
Vậy phương trình có hai họ nghiệm
Cách 2: Biến đổi phương trình về dạng
Trang 11Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com
k k
Vậy phương trình có hai họ nghiệm
Qua hai cách giải ở bài trên ta nhận thấy bằng cách 2 ta thu được nghiệm phương trình chẵn
Bài trên cũng có thể sử dụng cách đặt tan
ta có (*)sinP x( )sinQ x( ) hoặc
(*)cosP x( )cosQ x( )t rong đó là các góc phụ thích hợp Ta xét ví dụ sau: ,
Ví Dụ 4: Giải phương trình: cos 7xsin 5x 3(cos 5xsin 7 )x (4)
Trang 12Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com
Vậy phương trình có hai họ nghiệm
Bài tập: Giải các phương trình sau:
1 3 sinxcosx 3
2 10 cosx24sin 2x13
sin x 6 cosx3cos x 2 sinx
4 4 cos3 x 3 sin 3x 1 3cosx
sin xcos x 1 2 2 sin cosx x
6 2( 3 sinxcos )x 7 sin 2x3(cos4 xsin4 x)
8 2 2(sinxcos ) cosx x 3 cos 2x
9 cosx2 cos 2x2 2cos 3x
1.2.3 Phương trình thuần nhất bậc hai đối với sin x và cos x
a Định nghĩa: Phương trình thuần nhất bậc hai đối với sin x, cos x là phương trình
asin2 xbsin cosx xccos2 xd (1) trong đó a, b, c, d
xem nó có phải là nghiệm của phương trình (1) hay không?
Bước 2: Với cosx 0 chia cả hai vế cho cos x lúc đó phương trình (1) trở thành 2
atan2 xbtanxcd(1 tan 2x)(ad) tan2xbtanx c d 0
Đây là phương trình bậc hai theo tan ta đã biết cách giải
Cách 2: Dùng công thức hạ bậc sin2 1 cos 2 ; cos2 1 cos 2 ; sin cos sin 2
Trang 13Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com
Đây là phương trình bậc nhất đối với sin và cos ta đã biết cách giải
Chú ý:
Đối với phương trình đẳng cấp bậc n (n3) với dạng tổng quát
(sinn , cosn ,sink cosh ) 0
A x x x x trong đó khn; k h n, ,
Khi đó ta cũng làm theo 2 bước:
Bước 1: Kiểm tra xem cosx 0 có phải là nghiệm của phương trình hay không?
Bước 2: Nếu cosx 0 Chia cả hai vế của phương trình trên cho cosn
x ta sẽ được phương trình bậc n theo
tan Giải phương trình này ta được nghiệm của phương trình ban đầu
Ví Dụ Minh Hoạ:
Ví Dụ 1: Giải phương trình: 2 3 cos2 x6 sin cosx x 3 3 (1)
Giải:
Cách 1:
Phương trình (1) 3(1 cos 2 ) x 3sin 2x 3 3cos 2x 3 sin 2x 3
1cos 2 3sin 2 3 cos 2 3
không là nghiệm của phươngtrình
Với cosx 0 Chia cả hai vế của phương trình cho cos x ta được 2
2 36 tanx(3 3)(1 tan x)(3 3) tan x6 tanx 3 30
tan 1
,4
Trang 14Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com Chú ý:
Không phải phương trình nào cũng ở dạng thuần nhất ta phải thực hiện một số phép biến đổi thích hợp
Ví Dụ 2: Giải phương trình: sin3 2 sin
có thể biểu diễn được quasinxcosx Luỹ thừa bậc ba biểu thức sinxcosx
ta sẽ đưa phương trình về dạng thuần nhất đã biết cách giải t
Phương trình (2)
3 3
cos x ta được:
(tanx1)3 4(1 tan 2 x) tanx3 tan3 x3 tan2 xtanx 1 0
Đặt t tanx phương trình có được đưa về dạng:
Họ nghiệm trên thoả mãn điều kiện của phương trình
Vậy phương trình có duy nhất 1 họ nghiệm
Giải:
Trang 15Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com
1 tan 1 tan tan 1 tan
tan tan 2 tan 0 tan tan 2 tan 0 (*)
Vậy phương trình có một họ nghiệm
Cách 2: Biến đổi phương trình về dạng
Giải các phương trình sau:
1 3sinx4 sin cosx xcos2 x 0
Trang 16Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com
4 sin 3x2sin3x
5 sin3 x5sin2 xcosx7 sin cosx 2 x2 cos3x 0
6 sin 2 sinx xsin 3x6 cos3x
8 (sin2 x4 cos )(sinx 2 x2 sin cos )x x 2 cos4 x
9 cos3xsin3 xsinxcosx
1.2.4 Phương trình đối xứng đối với sin x và cos x
a Định nghĩa: Phương trình đối xứng đối với sin x và cos x là phương trình dạng
a(sinxcos )x bsin cosx x c 0 trong đó , ,a b c (1)
b Cách giải:
Cách 1:
Do a(sinxcosx)2 1 sin cosx x nên ta đặt
Điều kiện | |t 2Suy ra
2
1sin cos
2
t
x x và phương trình (1) được viết lại: bt2 2at(b2 )c 0
Đó là phương trình bậc hai đã biết cách giải
Trang 17Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com Giải:
Cách 1:
Đặt sinxcosxt điều kiện | |t 2 Lúc đó
2
1sin cos
2
t
x x Khi đó phương trình (1) sẽ có dạng
t t
cos
32
24
3
22
Trang 18Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com Chú ý:
Ta có thể đưa một số dạng phương trình về dạng phương trình đối xứng đã xét ở trên
Bài toán 1: Giải phương trình a2tanxb2cotxc a( sinxbcos ) (1)x a b0
Khi có nhiều dấu trong một biểu thức hay một hệ hiểu là cùng lấy dòng trên hoặc cùng lấy dòng dưới
Ví Dụ 2: Giải phương trình tanx3cotx4(sinx 3 cos ) (2)x
(sinx 3 cos )(sinx x 3 cos )x 4(sinx 3 cos ) sin cosx x x
(sinx 3 cos ) (sinx x 3 cos )sin 2x x0
Trang 19Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com
Các giá trị của x trong (5) và (6) đều thoả mãn điều kiện của phương trình
Vậy theo phương trình có hai họ nghiệm
Bài toán 2: Giải phương trình:
Đến đây chúng ta đã biết cách giải
Tương tự cho phương trình a(tanx sin )x b(cotx cos )x ab0
Ví Dụ 3: Giải phương trình tanx 3 cotxsinx 3 cosx 1 30 (3)
(3)tanxsinx 3(cotxcos ) 1x 3 0
1 (sin sin cos cos ) 3 (sin sin cos cos ) 0
Trang 20Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com
Suy ra
2
1sin cos
Kết hợp với điều kiện (*) thì t 1 2 bị loại
Với t 1 2 ta có 2 cos 1 2 cos 1 2 cos
Các nghiệm của phương trình (4) và (5) đều thoả mãn điều kiện của phương trình
Vậy phương trình có ba họ nghiệm
Chú ý:
Ta có thể áp dụng phương pháp đối với phương trình hỗn hợp chứa các biểu thức đối xứng đối với sin x và
cos x với bậc lớn hơn 2
Ví dụ 4: Giải phương trình: cos4 sin4 sin 2 (1)
Trang 21Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com
Điều kiện: sin 2x 0
8 6 sin 2 4 sin 2 (8 6 sin 2 ) sin 2 4 2sin 2
Các nghiệm đều thoả mãn điều kiện sin 2x 0
Vậy phương trình có 3 họ nghiệm
1 cos xsin xsin 2x
4 sinxcosx( 3 1) cos 2 x
6 sin3xcos3xsin 2xsinxcosx
7 4(sin4 xcos4 x) 3 sin 4x2
sin cos
32
x x
Trang 22Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com
9 sin3 cos 1cos 24 sin cos3 1sin 24 2
10 sin3 xcos3x2(sin5 xcos5 x)
11 sin8 cos8 (sin10 cos10 ) 5cos 2
đưa phương trình đã cho về dạng đại số F t ( ) 0
Bước 2: Giải phương trình F t loại những nghiệm không thoả mãn điều kiện của bài toán ( ) 0
Bước 3: Với nghiệm t tìm được ở bước 2 thế vào bước 1 để tìm x
Trang 23Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com
Vậy phương trình có hai họ nghiệm
Ví Dụ 2: Giải phương trình tan3 xtan2 xtanxcot3xcot2 xcotx6 (2)
là họ nghiệm duy nhất của phương trình đã cho
Bài tập: Giải các phương trình sau:
2(tanxcot )x tan xcot x
2.tan3 xtan2 xcot2 xcot3 x4 0
3.5(tanxcot )x 3(tan2xcot2 x) 8 0
4 tan2 2(tan cot ) 11 12
6 sinxcosxtanxcotx
7 8(tan4 xcot4 x)9(tanxcot )x 2 10
1.3 Vấn đề loại nghiệm không thích hợp của PTLG
Với nhiều PTLG ta cần đặt điều kiện cho ẩn Khi đó, trước khi kết luận nghiệm ta cần kiểm tra xem các nghiệm tìm được có thoả mãn điều kiện đã đặt ra hay không, để ta có thể loại những nghiệm không thích hợp
Chúng ta có thể xét ba phương pháp sau:
Trang 24Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com 1.3.1 Phương pháp loại nghiệm trực tiếp
Giả sử ta cần tìm nghiệm của phương trình (1) thoả mãn điều kiện (*)nào đó Trước hết ta giải phương trình n (1) sau đó thay nghiệm của phương trình (1) tìm được vào (*)để loại nghiệm không thích hợp ®
Ví Dụ: Giải phương trình 1 sin 0
sin 4
x x
(1)
Giải:
Điều kiện:sin 4x 0 (*)
vào (*)xem có thoả mãn hay không x?
Vậy phương trình (1) vô nghiệm
1.3.2 Phương pháp hình học (dùng đường tròn lượng giác)
Giả sử ta cần tìm nghiệm của phương trình (1) thoả mãn điều kiện (*)nào đó.Gọi L là tập các cung không thoả mãn các điều kiện n (*), N là tập nghiệm của phg trình N (1) Ta biểu diễn điểm cuối của các cung thuộc hai tập
L và N lên trên cùng một đường tròn lượng giác Chẳng hạn điểm cuối của các cung thuộc L ta đánh dấu (x),
điểm cuối của các cung thuộc N ta đánh dấu (.) Khi đó những cung có điểm cuối được đánh dấu (.)mà không bị
đánh dấu m (x) là nghiệm của phương trình
Ví Dụ: Giải phương trình: cos cot 2x xsinx (1)
Trang 25Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com
cosxcos 2xsinx sin 2xcosxcos 2x sinx sin 2x 0
Biểu diễn các họ nghiệm (*) và (** ) lên trên cùng một đường tròn lượng giác
Từ đó ta có nghiệm của phương trình (1) là 6 ,
Phương pháp này ta kiểm tra nghiệm bằng cách chuyển về phương trình (thường là phương trình nghiệm
nguyên) hoặc bất phương trình đại số
Ví Dụ: Giải phương trình: cos 8 0 (1)
Trang 26Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com
Vậy nghiệm của phương trình là ,
x
6 Giải phương trình: sin 3xcos cos 2 (tanx x 2 xtan 2 )x
Chương II: Hệ thống một số phương pháp giải phương trình lượng giác
Đứng trước một PTLG lạ, điều mà làm ta băn khoăn là làm thế nào để giải nó, vấn đề nảy sinh trong mỗi chúng ta là phải đưa phương trình về phương trình mà ta đã biết cách giải Và để giải mỗi phương trình ta phải thực hiện các phép biến đổi theo hướng
- Nếu phương trình chứa nhiều hàm lượng giác khác nhau thì biến đổi tương đương về phương trình chỉ chứa một hàm
- Nếu phương trình chứa hàm lượnggiác của nhiều cung khác nhau thì biến đổi tương đương về phương trình chỉ chứa một cung
Dưới đây là một số phương pháp biến đổi tuỳ thuộc vào từng bài toán khác nhau mà ta lựa chọn phương pháp cho phù hợp
2.1 Phương pháp biến đổi tương đương
Phương pháp:
Sử dụng công thức lượng giác đã học thực hiện các phép biến đổi đại số và lượng giác đưa phương trình về dạng quen thuộc đã biết cách giải
Chú ý:
Trang 27Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com
Ta phải chú ý đến mối liên hệ giữa các cung của các hàm lượng giác Vì mối liên hệ này sẽ chỉ đường cho cách biến đổi phương trình
Ví dụ Minh Hoạ:
Ví dụ 1: Giải phương trình 3sin 3x 3 cos 9( x) 1 4 sin 33 x (1)
Giải:
Nhận xét:
Ta nhận thấy trong bài toán có 2 số hạng 3
3sin 3 , 4 sin 3x x ta có thể sử dụng được công thức góc nhân ba
Ta có (1)3sin 3x4sin 33 x 3 cos 9x1
Vậy phươngtrình có 2 họ nghiệm
Ví dụ 2: Giải phương trình sin3 x.cos 3xsin 3 cosx 3 xsin 43 x
Trang 28Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com
Vậy phương trình có một họ nghiệm
Ví dụ 3: Giải phương trình 2 cosx sinx 1 (1)
23
Trang 29Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com
Vậy phương trình đã cho có 1 nghiệm duy nhất
(1) Đặt ẩn phụ, đưa phương trình đã cho về phương trình mới dễ giải hơn
(2) Đặt ẩn phụ đưa phương trình đã cho về hệ phương trình đại số
Phụ thuộc vào mỗi phương trình mà ta phải biết đặt ẩn phụ một cách khéo léo để có được một phương trình mới đơn giản hơn dễ giải hơn
Thông thường trong phương pháp đặt ẩn phụ để giải PTLG ta thường gặp 2 loại đặt ẩn phụ sau:
+) Đổi biến dưới hàm lượng giác
+) Đặt cả biểu thức lượng giác làm ẩn phụ
2.1.1- Đổi biến dưới hàm lượng giác
Ví dụ 1: Giải phương trình cos4 cos2
2 cos 2 1 4 cos 3cos 2(2 cos 1) 1 4 cos 3cos
4 cos 2 4 cos 3cos 1 0
Trang 30Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com
Thế trở lại ẩn x ta có
(*)
2
32
Vậy phương trình có 2 họ nghiệm
Ví dụ 2: Giải phương trình sin 3 1sin 3
5 14
2 5
Vậy phương trình có 3 họ nghiệm
2.1.2 Đặt một biểu thức lượng giác làm ẩn phụ
Chú ý một số phương pháp đặt ẩn phụ của phương pháp đại số sau đây
+ Phương trình trùng phương ax4 bx2c0 (a0)
Đặt t x t2, 0
Trang 31Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com + Phương trình bậc bốn (xa)4 (xb)4 c
x x
k x
Trang 32Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com
Một số phương trình có cách đặt ẩn phụ không toàn phần, nghĩa là sau khi đặt ẩn phụ cả ẩn cũ và ẩn mới cung tồn tại trong phương trình Bộ phận cũ còn lại ấy được xem là tham số của phương trình
Ví dụ 2: Giải phương trình (sin 3) sin4 (sin 3) sin2 1 0
Do sinx 30 nên phương trình (*)là phương trình bậc hai đối với l t
(sinx3)2 4(sinx3)(sinx1)(sinx3)
t a
Vậy phương trình có một họ nghiệm
Ví dụ 3: Giải phương trình cosx 2cosx 2 (1)
Trang 33Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com
Vậy phương trình có 2 họ nghiệm
Ví dụ 4: Giải phương trình sin2 cos2
2 2
sin 2
Trang 34Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com
Khi đó: sin2 cos2 sin2 cos2
2 sin
cos
2 cos
2
1sin
1cos
Để phá dấu giá trị tuyệt đối ta cũng có thể sử dụng phương pháp đặt ẩn phụ
Ví dụ 5: Giải phương trình 2 sin cos sin cos 6
sin 2 2 sin cos
Với t 1 ta có: sin cosx x2 sinxcosx 1
sinxcosx 1 sin cosx x ( )a
Do 1 sin cos x x0nên (a) (sinxcos )x 2 (1 sin cos ) x x 2
2
1 2 sin cos 1 2 sin cos (sin cos ) sin cos (sin cos 4) 0
Trang 35Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com
sinxcosx 3 sin cosx x ( )b
Ta nhận thấy 3 sin cosx x 2 0 sinxcosx , suy ra phương trình (b) vô nghiệm
Vậy phương trình có một họ nghiệm
Đặt 2 2 1 2 sin2 cos 2 2 1 2 sin2 cos 2 cos 2 2 2
Với t 5 2 cos 2x ta có 3cos 2x 5 2 cos 2x3cos 2x 2 cos 2x (*) 5
2.3 Giải phương trình lượng giác sử dụng công thức hạ bậc
Phương pháp: Ta thực hiện theo các bước sau:
Bước 1: Đặt điều kiện để phương trình có nghĩa
Bước 2: Thực hiện việc hạ bậc của phương trình bằng các công thức
Hạ bậc đơn:
Trang 36Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com
1 cos sin cos 3 1 sin sin 3 cos
sin cos 3 sin 3 cos (cos cos 3 sin sin 3 ) sin cos
Trang 37Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com
+ Với các nhân tử bậc cao hơn 3 ta phải hạ bậc dần dần.V
2 cos 3 2 cos 3 cos 0 (cos 3 os 5 ) cos 3 0
2 cos 2 cos cos 3 0
Vậy phương trình có 2 họ nghiệm
Ví dụ 2: Giải phương trình sin4 sin4 sin4 9
2
Vậy phương trình có một họ nghiệm
Ví dụ 3: Giải phương trình: sin3xcos3xsin3 x.cotxcos3 x tanx 2sin 2x (2)
Giải
Ta có: (2) sin3 xcos3 xsin2 x.cosxcos2 x.sinx 2 sin 2x
Trang 38Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com
sin (sin cos ) s (cos n ) 2 sin 2
(sin s )(sin cos ) 2sin 2 sin cos 2 sin 2 (3)
Điều kiện sin cos 0 sin cos 0 sin 0 (*)
Bình phương hai vế của phương trình (3) ta có: (sinxcos )x 2 2sin 2x
1 2 sin cos sin 2 2sin 2 sin 2 1
thỏa mãn điều kiện (*)khi và chỉ khi k 2m
Vậy phương trình đã cho có 1 họ nghiệm duy nhất
(sin sin cos ) (cos sin cos ) sin cos
sin (sin cos ) cos (sin cos ) sin cos
Trang 39Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com
Điều kiện: cosx 0
1 cos (1 sin )(1 2 tan ) 1 cos (1 sin )(1 sin )(1 2 tan )
1 cos (1 sin )(1 sin )(1 2 tan ) 1 cos (1 sin )(1 2 tan )
1 cos cos (1 2 tan ) 1 cos cos 2 sin )
Vậy phương trình có 1 họ nghiệm
Ví Dụ 6: Giải phương trình:tan 23 cot 23 6 83
Việc sử dụng công thức hạ bậc tỏ ra rất hữu hiệu đối với có chứa các hạng tử bậc cao, khó giải Vì vậy để có thể
sử dụng tốt phương pháp này đòi hỏi học sinh cần nắm vững các công thức hạ bậc đã nêu ở trên, đồng thời phải
sử dụng hằng đẳng thức một cách linh hoạt
2.4 Biến đổi phương trình lượng giác thành phương trình tích
Trang 40Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: loinguyen1310@gmail.com
Có rất nhiều cách đưa phương trình lượng giác về phương trình tích ta có thể sử dụng các phép biến đổi các dạng như sau:
Dạng 1: Biến đổi tổng hiệu thành tích
( ) 0( ) ( ) 0
Sau đây ta xét từng dạng
Phương pháp biến đổi tổng, hiệu thành tích:
Ví Dụ 1: Giải phương trình:1 cos xcos 2xcos 3x0 (1)
23
k x
x k
Vậy phương trình có hai họ nghiệm
Cách 2: Biến đổi phương trình chứa một hàm lượng giác
(1) 1 cosx2 cos2 x 1 4 cos3x3cosx 0