GIẢI PHƯƠNG TRÌNH BÍ QUYẾT THẠC SĨ.. TRẦN MẠNH HÂN - CÁC KĨ THUẬT GIẢI PHƯƠNG TRÌNH ĐẶC SẮC - CÁC MẸO LOẠI NGHIỆM NHANH, CHÍNH XÁC - CÁCH BẤM MÁY TÍNH TÌM HƯỚNG GIẢI... CÔNG THỨC BIẾN Đ
Trang 1
GIẢI PHƯƠNG TRÌNH
BÍ QUYẾT
THẠC SĨ TRẦN MẠNH HÂN
- CÁC KĨ THUẬT GIẢI PHƯƠNG TRÌNH ĐẶC SẮC
- CÁC MẸO LOẠI NGHIỆM NHANH, CHÍNH XÁC
- CÁCH BẤM MÁY TÍNH TÌM HƯỚNG GIẢI
Trang 2ThS Trần Mạnh Hân (0974514498) FB: thayHanSP1
Trường THPT Nguyễn Hữu Tiến - Duy Tiên - Hà Nam 1
I CÁC HỆ THỨC LƯỢNG GIÁC CƠ BẢN
2 2
2 2
2 2
sin 1 cos1
cossin
1 sincos
x x
x x
x x
tan cot
tan
x x
4 4
2 2
6 6
1 2 sin
cos
1 3 sincos
sin
x x
x x
x x
x x
cos )(1 sin cos )(sin
cossin
cos )(1 sin cos )(sin
cossin
x x
x x
III MỐI QUAN HỆ CỦA CÁC CUNG LƯỢNG GIÁC ĐẶC BIỆT
Hai cung đối nhau
cos( x) cosx sin( x) sinx
tan( x) tanx cot( x) cotx
Hai cung bù nhau
sin( x) sinx cos( x) cosx
tan( x) tanx cot( x) cotx
Hai cung phụ nhau
Hai cung hơn nhau
sin( x) sinx cos( x) cosx
tan( x) tanx cot( x) cotx
Hai cung hơn nhau
Trang 3Trường THPT Nguyễn Hữu Tiến - Duy Tiên - Hà Nam 2
cos)
sin(x k2 ) sinx cos(x k2 ) cosx
tan(x k ) tanx cot(x k ) cotx
IV CÔNG THỨC CỘNG
sin( ) sin cos cos sin
cos( ) cos cos sin sin
tan tantan( )
1 tan
x x x
x x
x x
x
x x
22
x x
sin 3 3 sin 4 sincos 3 4 cos 3 cos
V CÔNG THỨC BIẾN ĐỔI TỔNG SANG TÍCH VÀ TÍCH SANG TỔNG
Trang 4ThS Trần Mạnh Hân (0974514498) FB: thayHanSP1
Trường THPT Nguyễn Hữu Tiến - Duy Tiên - Hà Nam 3
sinsin
2
u v u
2
v u
k u
2
21
Điều kiện có nghiệm của phương trình sin x m và cos x m là: 1 m 1
Sử dụng thành thạo câu thần chú " Cos đối - Sin bù - Phụ chéo" để đưa các phương trình dạng sau
sinu sinv sinu sin(v) cosu cosv cosu cos(v)
Đối với phương trình
2
2
1cos
1cos
x x
x x
cos
0sin 20
cos1
sin
x x
x x
cos
44
Trang 5Trường THPT Nguyễn Hữu Tiến - Duy Tiên - Hà Nam 4
Ta xác định ở phương trình này 3
,
44
sin 2
36
2
123
6
34
43
6
k x
k x
k x
cos
43
243
212
k x
k x
Chú ý: Đối với phương trình tan x m ( tan x m ), trong đó m là hằng số thì điều kiện
cosx 0 (sinx 0) là không cần thiết
Bài 2 Giải các phương trình sau
k x
2
22
34
11
212
k x
Do PT có dạng tanu tanv nên ta chỉ cần một điều kiện cosu 0 hoặc cosv 0 Để đơn
giản ta chọn điều kiện: cos 0
32
Trang 6ThS Trần Mạnh Hân (0974514498) FB: thayHanSP1
Trường THPT Nguyễn Hữu Tiến - Duy Tiên - Hà Nam 5
53
tantan 3
64
Do có thể biến đổi PT về dạng tanu tanv nên ta chỉ cần một điều kiện cosu 0 hoặc
cosv 0 Để đơn giản ta chọn điều kiện:
32
24
Bài 3 Giải các phương trình sau
4 cos2x 2( 3 1)cosx 3 0 2 cos2x 5 sinx 4 0
3 tan2x (1 3) tanx 1 0 sin2 cos2
2
2sin
sin
2
x x
1tan
3
x x
x x
x
www.DeThiThu.Net
DeThiThu.Net
Trang 7Trường THPT Nguyễn Hữu Tiến - Duy Tiên - Hà Nam 6
3sin 2
x x
2sin 2
x x
Bài 5 Giải các phương trình sau
sin4xcos4x sin cosx x 0
2sin 2
x x
k x
Trang 84
x x
x x
Bài 6 Giải các phương trình sau
sin 3x cos 2xsinx 0 (D-2013) sin 5x 2 cos2x 1 (B-2013)
sinx 4 cosx 2 sin 2x (A-2014) cos 3x cos 2x cosx 1 0 (D-2006)
Hướng dẫn giải:
PT sin 3xsinxcos 2x 0 2 cos 2 sinx x cos 2x 0cos 2 (2 sinx x 1) 0
24
0cos 2
22
2
k x
PTcos 3xcosx cos 2x 1 0 2 sin 2 sinx x 2 sin2x 0
sin (sin 2x x sin )x 0
sinsin 2
x x
x x
Trang 9Trường THPT Nguyễn Hữu Tiến - Duy Tiên - Hà Nam 8
DẠNG 1 PHƯƠNG TRÌNH BẬC NHẤT VỚI SINX VÀ COSX
Dạng phương trình: asinx bcosx c
Cách giải: Chia hai vế phương trình cho a2 b2
2 2 2
2 2
b a b
b a b
b a
Điều kiện có nghiệm của phương trình: a2 b2 c2
Chú ý: Khi phương trình có a c hoặc b c thì dùng công thức góc nhân đôi và sử dụng
phép nhóm nhân tử chung
Bài 1 Giải các phương trình sau
cosx 3 sinx 2 2 sinx 2 cosx 6
3 cos 3x sin 3x 2 sinx cosx 2 sin 5x
22
26
212
k x
22
24
212
22
43
k x
k x
.336
Trang 10ThS Trần Mạnh Hân (0974514498) FB: thayHanSP1
Trường THPT Nguyễn Hữu Tiến - Duy Tiên - Hà Nam 9
25
2164
3
25
38
4
k x
k x
x x
5
22
66
k x
k x
2 2
646
46
1212
212
12
k x
k x
1sin 3
23
5
23
63
k x
k x
k x
k x
Trang 11Trường THPT Nguyễn Hữu Tiến - Duy Tiên - Hà Nam 10
cos 7sin 7
22
26
3
27
46
k x
1211
12
k x
784
211
784
k x
77
77
k
77845
Bài 3 Giải các phương trình sau
cos 7x sin 5x 3(cos 5xsin 7 )x tanx3 cotx 4(sinx 3 cos )x
3cos 2
Nhận xét: Đối với PT dạng asinx bcosx c thì chúng ta có thể giải một cách dễ dàng bằng
cách chia cho a2 b2 Nhưng nếu gặp dạng asinmx bcosmx csinnx dcosnx trong
đó a2 b2 c2 d2 thì làm thế nào? Cứ bình tĩnh quan sát nhé! Chúng ta nhận thấy mỗi vế của
phương trình đều có dạng bậc nhất của sin và cos, ta thử chia mỗi vế cho a2 b2 , rất may
a b c d Nhưng lưu ý rằng, ta phải chuyển vế sao cho mỗi vế có cùng một cung Từ đó
ta có lời giải như sau:
PT cos 7x 3 sin 7x sin 5x 3 cos 5x 1cos 7 3sin7 1sin5 3cos 5
22
Trang 12ThS Trần Mạnh Hân (0974514498) FB: thayHanSP1
Trường THPT Nguyễn Hữu Tiến - Duy Tiên - Hà Nam 11
sin 5sin 7
sin 2
x
k x x
3 cossin
2 sin 2
3 cossin
x x
Điều kiện: sinx 0 x k
23
2
22
33
k x
k x
3
k x
31
cos 2sin 2
cossin
22
2
33
25
39
cos
x x
Trang 13Trường THPT Nguyễn Hữu Tiến - Duy Tiên - Hà Nam 12
Điều kiện: cos 0
22
sin 2
52
66
k
x x
k x
k x
k x
1cos
1cos
2
x x
k x
k x
t
t
067
DẠNG 2 PHƯƠNG TRÌNH THUẦN BẬC HAI VỚI SINX VÀ COSX
Dạng phương trình: asin2x bsin cosx x c.cos2x d 0
Cách giải:
Cách 1: + Xét cosx 0 có là nghiệm phương trình không?
www.dethithu.net
DeThiThu.Net
Trang 14ThS Trần Mạnh Hân (0974514498) FB: thayHanSP1
Trường THPT Nguyễn Hữu Tiến - Duy Tiên - Hà Nam 13
+ Xét cosx 0, chia hai vế phương trình cho cos x2 ta được:
Cách 2: Dùng công thức hạ bậc đưa về phương trình bậc nhất với sin 2x và cos 2x (dạng 1)
Bài 1 Giải các phương trình sau
2 sin2x sin cosx x 3 cos2x 0 2 sin2x 3 sin cos x x cos2x 0
sin2x 10 sin cos x x 21cos2x 0 2 sin2x 5 sin cos x x 3 cos2x 0
Hướng dẫn giải:
2 sin2x sin cosx x 3 cos2x 0
+ Xét cosx 0 (tức sin2x 1): Khi đó PT trở thành 2 0 nên cosx 0 không thỏa mãn
+ Xét cosx 0, chia hai vế phương trình cho cos x2 ta được:
2
1tan
12
; cos 2sin 2
11
t t
x x
t t
t t
2 sin2x 3 sin cosx x cos2x 0
+ Xét cosx 0 (tức sin2x 1): Khi đó PT trở thành 2 0 nên cosx 0 không thỏa mãn
+ Xét cosx 0, chia hai vế phương trình cho cos x2 ta được:
2
1tan
sin2x 10 sin cosx x 21cos2x 0
+ Xét cosx 0 (tức sin2x 1): Khi đó phương trình trở thành 1 0 nên cosx 0 không t/m
+ Xét cosx 0, chia hai vế phương trình cho cos x2 ta được:
021
10 tantan
7tan
x x
k x
k x
2 sin2x 5 sin cosx x 3 cos2x 0
+ Xét cosx 0 (tức sin2x 1): Khi đó phương trình trở thành 20 nên cosx 0 không t/m
+ Xét cosx 0, chia hai vế phương trình cho cos x2 ta được:
2
1tan
Bài 2 Giải các phương trình sau
sin2x (1 3)sin cosx x 3 cos2x 0 3 sin2x 4 sin 2x 4 cos2x 0
www.MATHVN.com
www.dethithu.net
DeThiThu.Net
Trang 15Trường THPT Nguyễn Hữu Tiến - Duy Tiên - Hà Nam 14
3 sin2x4 sin cos x x 5 cos2x 2 3 sin2x 4 sin 2x(8 33)cos x2 3
Hướng dẫn giải:
sin2x (1 3)sin cosx x 3 cos2x 0
+ Xét cosx 0 (tức sin2x 1): Khi đó phương trình trở thành 1 0 nên cosx 0 không t/m
+ Xét cosx 0, chia hai vế phương trình cho cos x2 ta được:
033) tan
(1tan
3tan
x x
PT3 sin2x 8 sin cosx x 4 cos2x 0
+ Xét cosx 0 (tức sin2x 1): Khi đó phương trình trở thành 3 0 nên cosx 0 không t/m
+ Xét cosx 0, chia hai vế phương trình cho cos x2 ta được:
2
2tan
3
k x
k x
3 sin2x4 sin cosx x 5 cos2x 2
+ Xét cosx 0 (tức sin2x 1): Khi đó phương trình trở thành 32 nên cosx 0 không t/m
+ Xét cosx 0, chia hai vế phương trình cho cos x2 ta được:
x x
x x
PT3 sin2x 8 sin cosx x(8 33)cos2x 3
+ Xét cosx 0 (tức sin2x 1): Khi đó phương trình trở thành 3 3 nên cosx 0 thỏa mãn
Tức là
2
là nghiệm của phương trình
+ Xét cosx 0, chia hai vế phương trình cho cos x2 ta được:
+ Xét cosx 0 có là nghiệm phương trình không?
+ Xét cosx 0, chia hai vế phương trình cho cos x3 với chú ý: 12 2
Bài 1 Giải các phương trình sau
sinx 4 sin3x cosx 0 2 sin3x cosx
2 cos3x sin 3x 4 cos3x 2 sin3x3 sinx 0
Hướng dẫn giải:
www.dethithu.net
DeThiThu.Net
Trang 16ThS Trần Mạnh Hân (0974514498) FB: thayHanSP1
Trường THPT Nguyễn Hữu Tiến - Duy Tiên - Hà Nam 15
sinx4 sin3x cosx 0
+ Xét cosx 0 (tức sinx 1): Khi đó PT trở thành 3 0 nên cosx 0 không thỏa mãn
+ Xét cosx 0, chia hai vế phương trình cho cos x3 ta được:
Nhận xét: Khi giải phương trình bậc 3 các em thường bấm máy tính để ra nghiệm ngay, nên các em
biến đổi phương trình 3t3 t2 t 1 0 t 1 Như thế liệu đã đầy đủ chưa? Câu trả lời là
chưa đủ vì chúng ta không hề học công thức nghiệm phương trình bậc 3 Các em cần phải phân tích
thành nhân tử trước khi đưa ra nghiệm Vậy làm thế nào để phân tích nhanh nhất?
Bước 1: Dùng máy tính 570ES PLUS thu được nghiệm như sau t 1, 1
0, 473
t i (1 nghiệm
thực và 2 nghiệm phức) Chú ý đến số 1
3
nhé!
Bước 2: Viết nhân tử: do PT có nghiệm t 1 nên có một nhân tử (t 1), vậy nhân tử còn lại là gì?
Dựa vào hệ số đầu tiên và cuối cùng trong phương trình bậc 3 ta thu được hệ số đầu tiên và cuối cùng
của nhân tử còn lại, tức là có nhân tử nữa (3t2 Bt 1) Để tìm B ta dựa vào phần thực của
nghiệm phức còn lại 1
23
B A
từ đó suy ra B 2 Vậy ta lập tức phân tích phương trình thành
(t1)(3t 2t1) t
2 sin3x cosx
+ Xét cosx 0 (tức sinx 1): Khi đó PT trở thành 2 0 nên cosx 0 không thỏa mãn
+ Xét cosx 0, chia hai vế phương trình cho cos x3 ta được:
2 cos3x sin 3x 2 cos3x 3 sinx 4 sin3x
+ Xét cosx 0 (tức sinx 1): Khi đó PT trở thành 0 1 nên cosx 0 không thỏa mãn
+ Xét cosx 0, chia hai vế phương trình cho cos x3 ta được:
3 2
23 tan (1x tan ) 4 tan x x tan3x 3 tanx 2 0
(tanx 1) (tan x
2tan
x x
t t Khi đó phân tích phương trình thành t33t 2 (t 1)(t2) Như thế liệu đầy
đủ chưa? Các em hãy để ý bậc ở hai vế để tự đưa ra câu trả lời nhé Như vậy là đa thức này còn có 1
nhân tử nữa, theo các em nhân tử này là t 1 hay t 2 Câu trả lời là t 1, vì sao lại như vậy?
Rất dễ dàng thôi nhân tử thứ ba này là t 2 thì số hạng tự do của đa thức ban đầu phải là 4,
không ổn rồi Vậy kết quả là t33t 2 (t 1)(t2)(t 1) (t 1) (2 t2)
4 cos3x 2 sin3x 3 sinx 0
+ Xét cosx 0 (tức sinx 1): Khi đó PT trở thành 1 0 nên cosx 0 không thỏa mãn
+ Xét cosx 0, chia hai vế phương trình cho cos x3 ta được:
Trang 17Trường THPT Nguyễn Hữu Tiến - Duy Tiên - Hà Nam 16
Bài 2 Giải các phương trình sau
sin sin 2x x sin 3x 6 cos3x cos3x sin3x sinx cosx
6 sinx2 cos3x 5 sin 2 cos x x cos3x sinx3 sin2xcosx 0
Hướng dẫn giải:
sin sin 2x x sin 3x 6 cos3x 2 sin2x cosx 3 sinx4 sin3x 6 cos3x
+ Xét cosx 0 (tức sinx 1): Khi đó PT trở thành 1 0 nên cosx 0 không thỏa mãn
+ Xét cosx 0, chia hai vế phương trình cho cos x3 ta được:
3tan
3tan
x x x
PTcos3xsin3x sinxcosx 0
+ Xét cosx 0 (tức sinx 1): Khi đó PT trở thành 2 0 nên cosx 0 không thỏa mãn
+ Xét cosx 0, chia hai vế phương trình cho cos x3 ta được:
x x
6 sinx2 cos3x 5 sin 2 cosx x 6 sinx 2 cos3x 10 sin cosx 2x
+ Xét cosx 0 (tức sinx 1): Khi đó PT trở thành 6 0 nên cosx 0 không thỏa mãn
+ Xét cosx 0, chia hai vế phương trình cho cos x3 ta được:
cos3x sinx3 sin2xcosx 0
+ Xét cosx 0 (tức sinx 1): Khi đó PT trở thành 1 0 nên cosx 0 không thỏa mãn
+ Xét cosx 0, chia hai vế phương trình cho cos x3 ta được:
Bài 3 Giải các phương trình sau
cos3x4 sin3x3 cos sinx 2xsinx 0 13 tanx 2 sin 2x
2 3 cos
2 sin
sincos
x x
cos3x4 sin3x3 cos sinx 2xsinx 0
+ Xét cosx 0 (tức sinx 1): Khi đó PT trở thành 1 0 nên cosx 0 không thỏa mãn
+ Xét cosx 0, chia hai vế phương trình cho cos x3 ta được:
www.dethithu.net
DeThiThu.Net
Trang 1833tan
3
x x x
Điều kiện: cosx 0 Khi đó phương trình trở thành: cosx 3 sinx 4 sin cos x x 2
Chia hai vế phương trình cho cos x3 ta được:
Điều kiện: cosx 0 PT trở thành: 2 sin2xcosx 2 3 cos2xsinx 3 sinx cosx
Chia hai vế phương trình cho cos x3 ta được:
1tan
3tan
3
x x x
Điều kiện: cosx 0 PT trở thành:sin3x2 sin2xcosx 3(2 cos3x sin cosx 2x cos )x
Chia hai vế phương trình cho cos x3 ta được:
3tan
3tan
x x x
Bài 4 Giải các phương trình sau
cos3x sin3x cos2x sin2x cos3x sin3x cos 2x
cos 2sin
cossin
63
PTcos3x sin3x cos2xsin2x
(cosx sin )(1x sin cosx x cosx sin )x 0
Trang 19Trường THPT Nguyễn Hữu Tiến - Duy Tiên - Hà Nam 18
Giải (2): Đặt t sinx cosx
sin cos
2
t x
244
44
k x
PT(cosx sin )(1 sin cos )x x x cos2xsin2x
(cosx sin )(1 sin cosx x x sinx cos )x 0
2
t x
ta có: 2 t2 1 2t 0 t 1
1sin
1cos
sin
x x
k x
cos 2cos )
cos 2 (1 sin
x x
33
36
sin 2sin 2
1
48
;
;
1212
Trang 20ThS Trần Mạnh Hân (0974514498) FB: thayHanSP1
Trường THPT Nguyễn Hữu Tiến - Duy Tiên - Hà Nam 19
DẠNG 4 PHƯƠNG TRÌNH ĐỐI XỨNG VỚI SINX VÀ COSX
sin
2
t x x
sin
2
t x
x x
Bài 1 Giải các phương trình sau
2(sinx cos )x sin 2x 1 0 sin cosx x 6(sinxcosx1)
2(sinx cos )x sin 2x 1 0 2(sinx cos ) 2 sin cosx x x 1 0
Vậy phương trình có nghiệm:
sin cosx x 6(sinxcosx1)
2
t x
2
t x
1
1
t t
t t
Trang 21Trường THPT Nguyễn Hữu Tiến - Duy Tiên - Hà Nam 20
4
x x
cos
k x
x x
x
k x
tanx2 2 sinx 1 sinx cosx2 2 sin cosx x 0 (cosx 0)
2
t x
20
22
0)
sincos
sin
132
4
12
k x
x x
x
cossin
cottan
x x
cossin
3cos
sin1
cossin
2
k x x
x x
k x
Trang 22ThS Trần Mạnh Hân (0974514498) FB: thayHanSP1
Trường THPT Nguyễn Hữu Tiến - Duy Tiên - Hà Nam 21
Vậy phương trình có nghiệm: ; 2 ; 2 ( )
x x
(sin cos )(sin cos
sin cos x x 2 sinx 2 cosx 0
2
t x
x x
3sin cos
x x
x x
x x
Điều kiện: sinx 0
PT2 sin2x cosx 4 sin2xcosx sinx
2 sin cos x x (sinxcos )x 0
4
x x
2
t x
Trang 23Trường THPT Nguyễn Hữu Tiến - Duy Tiên - Hà Nam 22
PT trở thành:
(t/m)
(lo¹i)
2 2
512
0)
(1
512
t t
t t
Bài 3 Giải các phương trình sau
sin3xcos3x 2 sin cosx x sinx cosx 1 sin 3x cos3x sin 2x
2 sin x cosxtanx cotx (1sin )(1x cos )x 2
Hướng dẫn giải:
PT(sinx cos )(1 sin cos )x x x 2sin cosx x sinx cosx
11)(
1)(
2
t t t
t t
cossin
2
k x x
x x
k x
x
k x
PT 1 (sinx cos )(1x sin cos )x x 2 sin cosx x
13)
1)(
3
t t t
Trang 24ThS Trần Mạnh Hân (0974514498) FB: thayHanSP1
Trường THPT Nguyễn Hữu Tiến - Duy Tiên - Hà Nam 23
sin1
cos
k x
x x
x
k x
x x
2(sin
sin cos
x x
(1sin )(1x cos )x 2 sin cosx x sinx cosx 1
t t
sin1
cossin
2
k x x
x x
Bài 4 Giải các phương trình sau
sin cosx x sinx cosx 1 (1 sin )cos 2x x (1 cos )sinx2x 1 sin2x
2 sin 2 (sinx x cos )x 2 sinxcosx 4 sin 2x 1
2 sin 2x3 6 sinx cosx 8 0
Hướng dẫn giải:
sin cos x x sinx cosx 1
4
x x
t t
Trang 25Trường THPT Nguyễn Hữu Tiến - Duy Tiên - Hà Nam 24
21
cossin
2
k x x
x x
k x
x
k x
PTsinx cosx sin cos (sin x x x cos )x 1 2 sin cosx x
sin1
cossin
2
x x
x
k x
PT2 2 sin cos (sinx x x cos )x 2
PT sinxcosx 8 sin cos x x 1
2
t x
134
t t
cos
k x
x x
x
k x