Mục tiêu nghiên cứu
Phân loại bài tập trắc nghiệm về lượng giác và xây dựng hệ thống bài tập phù hợp với các mức độ giúp học sinh phát triển năng lực giải toán Nghiên cứu cách giải nhanh sẽ hỗ trợ học sinh nâng cao hiệu quả học tập và cải thiện kỹ năng giải quyết vấn đề trong môn lượng giác.
Nhiệm vụ nghiên cứu
Khóa luận làm rõ các vấn đề sau:
- Hệ thống các kiến thức cơ bản về lượng giác
- Xây dựng hệ thống bài tập trắc nghiệm lượng giác và cách giải nhanh nhằm phát triển năng lực cho học sinh.
Bố cục của khóa luận
Chương 1: Cơ sở lý thuyết:
1.1: Khái niệm lượng giác của một cung 1.2: Các công thức lượng giác
1.3: Các dạng phương trình lượng giác và cách giải
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
Chương 2: Xây dựng hệ thống bài tập lượng giác nhằm phát triển năng lực cho học sinh:
2.1: Bài tập giải bằng máy tính Casio 2.2: Bài tập sử dụng kết hợp phương pháp truyền thống và máy tính Casio
2.3: Một số bài tập tự luyện
Đóng góp của luận văn
- Về mặt lí luận: tổng hợp các kiến thức lượng giác trong chương trình THPT Từ đó phân tích ý nghĩa của lượng giác trong cuộc sống
- Về mặt thực tiễn: khóa luận là tài liệu tham khảo cho sinh viên ngành Sư phạm Toán sắp ra trường và các bạn đọc quan tâm
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
CƠ SỞ LÝ LUẬN
Khái niệm lƣợng giác của một cung
Các giá trị sin , cos , tan , cot được gọi là các giá trị lượng giác của cung
Ta cũng gọi trục tung là trục sin, còn trục hoành là trục côsin
sin và cos xác định với mọi Hơn nữa, ta có:
Với m mà đều tồn tại và sao cho sin m và cos m
1.1.3 Giá trị lượng giác của các cung đặc biệt:
0 1 Không xác định Không xác định
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
Các dạng phương trình lượng giác và cách giải
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
Chương 2: Xây dựng hệ thống bài tập lượng giác nhằm phát triển năng lực cho học sinh:
2.1: Bài tập giải bằng máy tính Casio 2.2: Bài tập sử dụng kết hợp phương pháp truyền thống và máy tính Casio
2.3: Một số bài tập tự luyện
5 Đóng góp của luận văn:
- Về mặt lí luận: tổng hợp các kiến thức lượng giác trong chương trình THPT Từ đó phân tích ý nghĩa của lượng giác trong cuộc sống
- Về mặt thực tiễn: khóa luận là tài liệu tham khảo cho sinh viên ngành Sư phạm Toán sắp ra trường và các bạn đọc quan tâm
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
1.1 Khái niệm lƣợng giác của một cung:
Các giá trị sin , cos , tan , cot được gọi là các giá trị lượng giác của cung
Ta cũng gọi trục tung là trục sin, còn trục hoành là trục côsin
sin và cos xác định với mọi Hơn nữa, ta có:
Với m mà đều tồn tại và sao cho sin m và cos m
1.1.3 Giá trị lượng giác của các cung đặc biệt:
0 1 Không xác định Không xác định
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
1.2 Các công thức lƣợng giác:
1.2.1 Công thức lượng giác cơ bản:
1.2.2 Giá trị lượng giác của các cung có liên quan đặc biệt: a) Cung đối nhau: và : b) Cung bù nhau: và : c) Cung hơn kém : và d) Cung phụ nhau: và
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
1.2.6 Công thức biến đổi tích thành tổng:
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
1.2.7 Công thức biến đổi tổng thành tích:
1.3 Các dạng phương trình lượng giác và cách giải:
1.3.1 Phương trình lượng giác cơ bản: a) Phương trình :
Trường hợp Phương trình vô nghiệm
Trường hợp Phương trình có nghiệm:
Phương trình sin x sin o có các nghiệm là:
Các trường hợp đặc biệt: sin 1 2 ,
Trường hợp Phương trình vô nghiệm
Trường hợp Phương trình có nghiệm:
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
Phương trình cos x cos o có các nghiệm là:
Các trường hợp đặc biệt: cos 1 2 , cos 1 2 , cos 0 ,
c) Phương trình (Điều kiện , x 2 k k ) Phương trình có nghiệm: arctan , x a k k
tan x tan o x o k 180 , o k d) Phương trình (Điều kiện x k , k ) Phương trình có nghiệm: cot , x arc a k k
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
1.3.2 Phương trình bậc nhất đối với một hàm số lượng giác: a) Khái niệm:
Là phương trình có dạng , trong đó là các hằng số và là một trong các hàm số lượng giác b) Cách giải:
Chuyển vế và chia cả hai vế của phương trình bậc nhất đối với hàm số lượng giác, sau đó đưa phương trình về dạng cơ bản của lượng giác.
1.3.3 Phương trình bậc hai đối với một hàm số lượng giác: a) Khái niệm:
Phương trình có dạng chứa các hằng số và một hàm số lượng giác Để giải, ta nên đặt biểu thức lượng giác làm ẩn phụ và thiết lập điều kiện cho ẩn phụ nếu cần thiết Cuối cùng, quá trình giải sẽ được chuyển về việc giải các phương trình lượng giác cơ bản.
1.3.4 Phương trình bậc nhất đối với sinx và cosx: a) Khái niệm:
Là phương trình có dạng: sin( ( a 2 b 2 0) b) Cách giải:
Nếu thì phương trình vô nghiệm
Chia cả hai vế phương trình cho
Áp dụng công thức cộng để đưa về phương trình lượng giác cơ bản
Giải phương trình lượng giác vừa lập được
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP LƯỢNG GIÁC NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC CHO HỌC SINH
Bài tập giải bằng máy tính Casio
2.3: Một số bài tập tự luyện
5 Đóng góp của luận văn:
- Về mặt lí luận: tổng hợp các kiến thức lượng giác trong chương trình THPT Từ đó phân tích ý nghĩa của lượng giác trong cuộc sống
- Về mặt thực tiễn: khóa luận là tài liệu tham khảo cho sinh viên ngành Sư phạm Toán sắp ra trường và các bạn đọc quan tâm.
Một số bài tập tự luyện
5 Đóng góp của luận văn:
- Về mặt lí luận: tổng hợp các kiến thức lượng giác trong chương trình THPT Từ đó phân tích ý nghĩa của lượng giác trong cuộc sống
- Về mặt thực tiễn: khóa luận là tài liệu tham khảo cho sinh viên ngành Sư phạm Toán sắp ra trường và các bạn đọc quan tâm
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
1.1 Khái niệm lƣợng giác của một cung:
Các giá trị sin , cos , tan , cot được gọi là các giá trị lượng giác của cung
Ta cũng gọi trục tung là trục sin, còn trục hoành là trục côsin
sin và cos xác định với mọi Hơn nữa, ta có:
Với m mà đều tồn tại và sao cho sin m và cos m
1.1.3 Giá trị lượng giác của các cung đặc biệt:
0 1 Không xác định Không xác định
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
1.2 Các công thức lƣợng giác:
1.2.1 Công thức lượng giác cơ bản:
1.2.2 Giá trị lượng giác của các cung có liên quan đặc biệt: a) Cung đối nhau: và : b) Cung bù nhau: và : c) Cung hơn kém : và d) Cung phụ nhau: và
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
1.2.6 Công thức biến đổi tích thành tổng:
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
1.2.7 Công thức biến đổi tổng thành tích:
1.3 Các dạng phương trình lượng giác và cách giải:
1.3.1 Phương trình lượng giác cơ bản: a) Phương trình :
Trường hợp Phương trình vô nghiệm
Trường hợp Phương trình có nghiệm:
Phương trình sin x sin o có các nghiệm là:
Các trường hợp đặc biệt: sin 1 2 ,
Trường hợp Phương trình vô nghiệm
Trường hợp Phương trình có nghiệm:
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
Phương trình cos x cos o có các nghiệm là:
Các trường hợp đặc biệt: cos 1 2 , cos 1 2 , cos 0 ,
c) Phương trình (Điều kiện , x 2 k k ) Phương trình có nghiệm: arctan , x a k k
tan x tan o x o k 180 , o k d) Phương trình (Điều kiện x k , k ) Phương trình có nghiệm: cot , x arc a k k
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
1.3.2 Phương trình bậc nhất đối với một hàm số lượng giác: a) Khái niệm:
Là phương trình có dạng , trong đó là các hằng số và là một trong các hàm số lượng giác b) Cách giải:
Chuyển vế và chia cả hai vế của phương trình bậc nhất đối với hàm số lượng giác, sau đó ta sẽ đưa phương trình về dạng phương trình lượng giác cơ bản.
1.3.3 Phương trình bậc hai đối với một hàm số lượng giác: a) Khái niệm:
Phương trình có dạng chứa các hằng số và hàm số lượng giác Để giải, ta đặt biểu thức lượng giác làm ẩn phụ và xác định điều kiện cho ẩn phụ nếu cần Sau đó, tiến hành giải phương trình theo ẩn phụ, cuối cùng đưa về việc giải phương trình lượng giác cơ bản.
1.3.4 Phương trình bậc nhất đối với sinx và cosx: a) Khái niệm:
Là phương trình có dạng: sin( ( a 2 b 2 0) b) Cách giải:
Nếu thì phương trình vô nghiệm
Chia cả hai vế phương trình cho
Áp dụng công thức cộng để đưa về phương trình lượng giác cơ bản
Giải phương trình lượng giác vừa lập được
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP LƢỢNG GIÁC
NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC CHO HỌC SINH
2.1 Bài tập giải bằng máy tính Casio:
2.1.1 Dạng 1: Bài toán góc và cung lượng giác:
- Muốn đổi từ đơn vị độ sang đơn vị rađian ta chuyển máy tính về Mode rađian bằng cách:
Để chuyển đổi từ đơn vị radian sang độ, hãy nhấn SHIFT MODE 4, sau đó nhập số cần đổi vào máy và nhấn SHIFT Ans 1 Đảm bảo máy tính được chuyển về chế độ độ để thực hiện phép đổi chính xác.
+ Nhấn: SHIFT MODE 3 + Nhập số cần đổi vào máy rồi nhấn: SHIFT Ans 2 = o ’’’
Ví dụ 1: Đổi sang rađian:
- Nhập số 32 vào máy rồi nhấn: SHIFT Ans 1
- Nhấn: Màn hình xuất hiện:
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
Ví dụ 2: Đổi sang độ, phút, giây
- Nhập số vào máy rồi nhấn: SHIFT Ans 2 = o ’’’
2.1.2 Dạng 2: Kiểm tra một giá trị là nghiệm của phương trình:
Ví dụ 3: Nghiệm dương nhỏ nhất của phương trình trong khoảng là:
- Nhập biểu thức Màn hình xuất hiện:
- Ta nhận xét: chỉ có 3 đáp án B, C, D là thỏa điều kiện trong
- Trong các đáp án còn lại, ta tìm nghiệm dương nhỏ nhất và chọn đáp án
+ Nhấn: CALC ta được kết quả bằng 0
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
+ Nhấn: CALC ta được kết quả bằng 0 + Nhấn: CALC ta được kết quả khác 0
Do đó, và là nghiệm
2.1.3 Dạng 3: Kiểm tra một họ là nghiệm của phương trình:
*Phương pháp: Kiểm tra một họ là nghiệm của phương trình
, a là hằng số Thế vào biểu thức
- Nếu nhận một giá trị khác 0 thì không là nghiệm của phương trình Do đó đáp án được thế chắc chắn là đáp án sai
- Nếu nhận một giá trị bằng 0 thì là nghiệm của phương trình
Do đó đáp án được thế có thể là đáp án đúng
- Lưu ý: Kiểm tra các đáp án có chu kì nhỏ nhất trước
Ví dụ 4: Phương trình có một họ nghiệm là:
- Nhấn: CALC được kết quả 0
- Nhấn: CALC được kết quả
- Ta kiểm tra các đáp án có chu kì nhỏ nhất trước:
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
+ Nhấn: CALC Ta được kết quả khác 0
Loại đáp án D + Nhấn: CALC Ta được kết quả khác 0
Ví dụ 5: Giải phương trình:
- Nhấn: CALC ta được kết quả khác 0
Loại đáp án A và B, còn lại C và D
- Ta kiểm tra các đáp án có chu kì nhỏ nhất trước Kiểm tra đáp án D
- Nhấn: CALC ta được kết quả khác 0
Ví dụ 6: Giải phương trình
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
- Nhận xét: xuất hiện ở cả 4 đáp án nên không cần kiểm tra giá trị này, nó là nghiệm của phương trình
Nhấn: CALC CALC CALC ta được kết quả chỉ có là nghiệm của phương trình
Loại A và D, đáp án đúng nằm ở B hoặc C
- Trong các đáp án còn lại, ta kiểm tra đáp án có chu kì nhỏ nhất trước Ta kiểm tra đáp án C:
Nhấn: CALC Ta được một số khác 0
2.1.4 Dạng 4: Kiểm tra một tập là TXĐ của hàm số lượng giác:
*Cơ sở lý thuyết: Tập xác định của một hàm số là tập hợp tất cả các giá trị của biến số làm cho hàm số có nghĩa
*Phương pháp: TXĐ của hàm số là
- Nếu nhận một giá trị nào đó thì thuộc TXĐ của hàm số Do đó đáp án được thế chắc chắn là đáp án sai
- Nếu được máy tính báo lỗi Math ERROR thì không thuộc TXĐ của hàm số Do đó đáp án được thế có thể là đáp án đúng
- Lưu ý: Kiểm tra đáp án có chu kì nhỏ nhất trước
Ví dụ 7: Tập xác định của hàm số là:
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
- Nhập biểu thức: sin cos 2
- Nhấn: CALC Màn hình xuất hiện: Điều này chứng tỏ thuộc TXĐ của hàm số
- Nhấn: CALC Màn hình xuất hiện: Điều này chứng tỏ không thuộc TXĐ của hàm số
Do đó đáp án đúng là C hoặc D
- Trong các đáp án còn lại, ta kiểm tra đáp án có chu kì nhỏ nhất trước.Ta kiểm tra đáp án D
- Nhấn: CALC Màn hình xuất hiện:
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy Điều này chứng tỏ thuộc TXĐ của hàm số
Ví dụ 8: Tập xác định của hàm số là
- Nhập biểu thức: Màn hình xuất hiện:
- Nhấn: CALC và CALC 0 Màn hình đều báo lỗi, điều này chứng tỏ và 0 không thuộc TXĐ của hàm số Do đó chưa loại được đáp án nào
- Trong các đáp án còn lại, kiểm tra đáp án có chu kì nhỏ nhất trước
- Ta kiểm tra đáp án B Nhấn: CALC màn hình xuất hiện: Điều này chứng tỏ thuộc TXĐ của hàm số
- Ta kiểm tra đáp án C.Nhấn: CALC và CALC và CALC và CALC (đủ một chu kì )
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
Màn hình đều xuất hiện:
2.1.5 Dạng 5: Tìm GTLN và GTNN của hàm số lượng giác: Ở dạng 5, 6 và 7, chúng ta sẽ sử dụng chức năng TABLE của máy tính Casio để giải Đôi nét về chức năng TABLE:
- Chức năng: Tính giá trị hàm số tại một vài điểm Ta có thể sử dụng chức năng tính giá trị của hai hàm số và
+ Để tính giá trị của một hàm số tại một số điểm Cài đặt bằng cách bấm: SHIFT MODE (SET UP)
Để tiếp tục, hãy nhấn vào Replay và chọn 5 (TABLE) Khi máy hỏi Select Type, chọn 1 để tính giá trị của hàm số tại một điểm, hoặc chọn 2 để tính giá trị của hai hàm số tại một điểm đồng thời.
- Sau khi cài đặt xong, bạn vào chế độ màn hình bằng cách bấm:
+ Bước 1: MODE 7 , nhập hàm số cần tính + Bước 2: Start: Nhập mốc bắt đầu từ đâu
+ Bước 3: End: Nhập mốc kết thúc tại đâu + Bước 4: Step: Bước nhảy là khoảng cách giữa các điểm đầu mút Bấm = ta được bảng giá trị mong muốn
- Tối đa: Chúng ta chỉ có thể tính tối đa được 30 giá trị cho một hàm số
*Phương pháp tìm GTLN và GTNN của một hàm số y = f(x) trên [a;b]
- Bước 2: Nhập biểu thức vào máy
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
- Bước 3: Nhấn sau đó nhập Start , End , Step
(Có thể lấy từ 29 trở xuống)
(Chia 20 để có được 20 bước nhảy và bảng TABLE có 21 giá trị, như thế là đủ)
Sau đó, ta dựa vào bảng TABLE để tìm GTLN và GTNN
Ví dụ 9: Giá trị nhỏ nhất và giá trị lớn nhất của hàm số lần lượt là:
- Chuyển máy tính về mode độ: SHIFT MODE 3
Trong thực tế, việc mô hình hóa rađian cho phép tính toán giá trị lớn nhất (GTLN) và giá trị nhỏ nhất (GTNN) Tuy nhiên, trong mô hình này, chúng ta dễ dàng nhận diện giá trị tại đó hàm số đạt GTLN và GTNN.
- Nhấn: MODE 7 (TABLE) Nhập biểu thức , màn hình hiển thị:
- Nhấn một số máy tính sẽ hiển thị
- Để xóa hàm này ta nhấn SHIFT MODE 5 1
- Nhấn: = , Start = 0, End = 360, Step - Dựa vào bảng TABLE, ta nhận thấy GTNN là 1 tại hàng thứ 6 và 16, GTLN là 3 tại hàng thứ 11 và 21
Ví dụ 10: Tập giá trị của hàm số với là:
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
- Nhấn = , Start = -30, End = 120, Step - Dựa vào bảng TABLE, ta nhận thấy GTNN là 3,8751 ở hàng thứ 3, GTLN là 7 ở hàng thứ 17
- Vì và nên 3,8751 gần với hơn
Ví dụ 11: Gọi M là GTLN và m là GTNN của hàm số Khi đó bằng
- Nhấn = , Start = 0, End = 360, Step - Dựa vào bảng TABLE, ta nhận thấy GTNN tại hàng thứ 16 và
Hằng ngày, mực nước trong con kênh biến đổi theo thủy triều Độ sâu của mực nước (mét) được xác định tại một thời điểm cụ thể trong ngày thông qua công thức Mực nước của kênh đạt đỉnh cao nhất vào những thời điểm nhất định.
- Mực nước của con kênh cao nhất khi lớn nhất
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
với và k Lần lượt thay các đáp án, ta được đáp án B thỏa mãn
2.1.6 Dạng 6: Tìm chu kì tuần hoàn của hàm số lượng giác:
- Hàm số và tuần hoàn với chu kì
- Hàm số và tuần hoàn với chu kì
Hàm số tuần hoàn có chu kỳ là BCNN của các chu kỳ khác nhau, và nếu hàm số có chu kỳ thì nó sẽ trở thành hàm số hằng số.
Ví dụ 13: Tìm chu kì T của hàm số
- Start: một giá trị bất kì thuộc TXĐ Nếu chu kì thuộc TXĐ thì nhập luôn chu kì
- End: , Step: đáp án đang kiểm tra
- Nếu các giá trị đều bằng nhau thì đáp án đó là chu kì
- Nếu không phải ta ấn AC rồi kiểm tra đáp án tiếp
- Ta phải thử đáp án chu kì nhỏ nhất trước
- Cụ thể, ta thực hiện như sau:
+ Chuyển máy tính về mode rad: SHIFT MODE 4 + Nhấn: MODE 7 (TABLE)
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
Để xác định đáp án có chu kỳ nhỏ nhất, chúng ta bắt đầu kiểm tra đáp án B Bằng cách nhấn =, thiết lập Start = End = và Step, dựa trên bảng TABLE, ta nhận thấy rằng cột có các giá trị không đồng nhất.
Loại đáp án B + Ta kiểm tra đáp án D:
Nhấn: AC = , Start = End = , Step Dựa vào bảng TABLE, ta nhận thấy cột có các giá trị không bằng nhau
Loại đáp án D + Thực hiện tương tự ta loại đáp án C + Thử kiểm tra đáp án A:
Nhấn: AC = , Start = End = , Step Dựa vào bảng TABLE, ta nhận thấy cột có các giá trị bằng nhau
Ví dụ 14: Tìm chu kì của hàm số
- Ta kiểm tra đáp án có chu kì nhỏ nhất trước Kiểm tra đáp án C:
+ Nhấn: = , Start = , End = , Step + Dựa vào bảng TABLE, ta thấy cột có giá trị không bằng nhau
- Ta kiểm tra đáp án D:
+ Nhấn: AC = , Start = , End = , Step Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
+ Dựa vào bảng TABLE, ta thấy cột có giá trị bằng nhau
2.1.7 Dạng 7:Xét tính đồng biến, nghịch biến của hàm số lượng giác:
Sử dụng chức năng TABLE để đánh giá tính đơn điệu của hàm số lượng giác có thể không phải là phương pháp tối ưu, nhưng việc làm quen với phương pháp này sẽ mang lại lợi ích cho việc phân tích tính đơn điệu của hàm số trong chương trình lớp 12.
Ví dụ 15: Với , mệnh đề nào sau đây là đúng?
A.Hàm số nghịch biến B Hàm số đồng biến
C Hàm số nghịch biến D Hàm số nghịch biến
- Ta kiểm tra tính đơn điệu bằng cách quan sát giá trị
+ Nếu cột luôn tăng ta kết luận hàm số đồng biến trên khoảng đã xét
+ Nếu cột luôn giảm ta kết luận hàm số nghịch biến trên khoảng đã xét
- Ta kiểm tra đáp án A:
+ Nhấn: MODE 7 (TABLE) + Nhập biểu thức:
+ Nhấn: = , Start = , End = , Step + Dựa vào bảng TABLE, ta nhận thấy cột có lúc tăng lúc giảm
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
- Tương tự, ta nhận thấy biểu thức luôn tăng trên khoảng đã cho
2.1.8 Dạng 8: Tìm nghiệm và số nghiệm của phương trình lượng giác trong một khoảng cho trước:
Ví dụ 16: Trên đoạn , phương trình có bao nhiêu nghiệm?
- Nhấn: = , Start = , End = , Step *Lưu ý: Giá trị của hàm số đổi dấu khi đi qua và thì phương trình có một nghiệm trong khoảng
- Dựa vào bảng TABLE ta nhận thấy:
Ở hàng thứ 4 và hàng thứ 5, khi đổi dấu, ta suy ra có một nghiệm thuộc Tương tự, ở hàng thứ 5 và hàng thứ 6, việc đổi dấu cũng dẫn đến một nghiệm thuộc Cuối cùng, ở hàng thứ 20 và hàng thứ 21, khi đổi dấu, chúng ta cũng suy ra có một nghiệm thuộc.
Vậy phương trình đã cho có đúng 3 nghiệm trên
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
Ví dụ 17: Trên khoảng , phương trình có bao nhiêu nghiệm?
- Nhấn: = , Start = , End = , Step - Dựa vào bảng TABLE ta nhận thấy:
+ Phương trình có một nghiệm thuộc + Phương trình có một nghiệm thuộc + Phương trình có một nghiệm thuộc
Vậy phương trình đã cho có đúng 3 nghiệm trên
Ví dụ 18: Trên khoảng , tổng các nghiệm của phương trình là
- Dựa vào bảng TABLE, ta nhận thấy:
+ Phương trình có một nghiệm thuộc + Phương trình có một nghiệm thuộc + Phương trình có một nghiệm thuộc
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
+ Nhập biểu thức + Nhấn: = ALPHA CALC 0 Màn hình hiển thị:
+ Nhấn: SHIFT CALC 2,4788 = Màn hình hiển thị:
+ Nhấn: RCL ) , ta nhận được kết quả + Tương tự với 2 nghiệm còn lại
Nhấn SHIFT CALC 4,8694 = RCL ) Ta nhận được kết quả
Nhấn SHIFT CALC 4,8694 = RCL ) Ta nhận được kết quả
Vậy tổng các nghiệm của phương trình trên là
Ví dụ 19: Giải phương trình có hai họ nghiệm có dạng và ( k ) với
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
- Nhấn: = , Start = , End = , Step - Dựa vào bảng TABLE, ta nhận thấy:
+ Phương trình có một nghiệm thuộc + Phương trình có một nghiệm
+ Nhập biểu thức + Nhấn = ALPHA CALC 0 Màn hình hiển thị:
+ Nhấn: SHIFT CALC -0,314 = RCL ) Màn hình hiển thị kết quả
+ Nhấn SHIFT CALC 0,7853 = RCL ) Màn hình hiển thị kết quả
2.2 Bài tập sử dụng kết hợp phương pháp truyền thống và máy tính Casio:
2.2.1 Dạng 1: Cho một tỉ số lượng giác của một góc, tính các tỉ số lượng giác còn lại của góc đó
*Cơ sở lý thuyết: Áp dụng các công thức lượng giác cơ bản sau:
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
Ví dụ 21: Cho tan x 4 Khi đó
2 2 2 cos sin 2 cos 3cos cos sin cos 4 cos 2cos cos x x x x x x x x x x
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
Ví dụ 22: Cho cos 1 a 5 , với 0
2.2.2 Dạng 2: Tính giá trị của biểu thức phụ thuộc vào tham số
Ví dụ 23: Biết sin 90 0 os 270 0 2
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
2.2.2 Dạng 3: Rút gọn biểu thức lượng giác
Ví dụ 25: Rút gọn biểu thức A=cos( ) 2sin x 2 x
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
Ví dụ 26: Biểu thức cos4x - cos2x bằng
A.2cos3x.cosx B.cos2x C.-2sin3x.sinx D.-2sin6x.sin2x
2.2.3 Dạng 4: Tìm giá trị của tham số để phương trình có nghiệm (vô nghiệm)
Ví dụ 27: Hỏi có bao nhiêu số nguyên m để phương trình 2sin 2 x+m.sin2x=2m vô nghiệm
Để phương trình đã cho vô nghiệm thì:
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
Có vô số số nguyên m thỏa đề
2.2.4 Dạng 5: Xét tính chẵn lẻ của hàm số lượng giác:
Bước 1: Tìm tập xác định D của hàm số, khi đó:
- Nếu D là tập đối xứng (tức là x D x D ) thì ta thực hiện tiếp bước 2
- Nếu D không phải tập đối xứng (tức là x D mà x D ) thì ta kết luận hàm số không chẵn, không lẻ
- Nếu f ( x ) f x ( ) , x D thì ta kết luận hàm số là hàm số chẵn
- Nếu f ( x ) f x ( ) , x D thì ta kết luận hàm số là hàm số lẻ
- Nếu không thỏa mãn một trong hai điều kiện trên thì kết luận hàm số là hàm số không chẵn không lẻ
*Các kiến thức đã học về hàm lượng giác cơ bản:
- Hàm số y sin x là hàm số lẻ trên D
- Hàm số y cos x là hàm số chẵn trên D
- Hàm số y tan x là hàm số lẻ trên \ |
- Hàm số y cot x là hàm số lẻ trên D \ k | k
Ví dụ 28: Hàm số nào sau đây là hàm số chẵn?
Với các kiến thức về tính chẵn lẻ của hàm số lượng giác cơ bản ta có thể chọn luôn A
Xét A: Do tập xác định là D nên x x
Ta có f ( x ) 2 cos( x ) 2 cos x f x ( ) Vậy hàm số y 2 cos x là hàm số chẵn
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
Ta có thể thử từng phương án bằng máy tính cầm tay, sử dụng CALC để thử trường hợp x và x
Khi sử dụng CALC để nhập hàm số, cả hai trường hợp x = 1 (hình bên trái) và x = -1 (hình bên phải) đều cho ra kết quả giống nhau Điều này cho thấy f(x) = f(-x), do đó, đáp án A là lựa chọn đúng.
2.3 Một số bài tập tự luyện:
Bài tập 1: Giải phương trình 3 cos sin 2sin 2
- Nhập vào máy: SHIFT MODE 4
18 3 x k xuất hiện trong cả bốn đáp án, nên ta không cần kiểm tra, nó là một nghiệm của phương trình
- Nhập vào máy tính biểu thức 3 cos sin 2sin 2
X 6 Ta được kết quả bằng 3 0
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
X 6 Ta được kết quả bằng 0
Đáp án có thể là B hoặc C
X 18 Ta được kết quả bằng 1,969615506 0
X 6 Ta được kết quả bằng 2 3 0
Bài tập 2: Hàm số tan cot
4 3 y x x có tập xác định là:
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
- Nhập vào máy: SHIFT MODE 4
- Nhập biểu thức: cos 3 tan 4 sin 3
Máy báo lỗi Math ERROR nên 3 x 4
không thuộc TXĐ của hàm số
Máy báo lỗi Math ERROR nên x 3 không thuộc TXĐ của hàm số
Bài tập 3: Số nghiệm của phương trình cos 2 sin x 6 x
- Sử dụng chức năng TABLE: nhấn: MODE 7 SHIFT MODE 5 1
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
- Nhập vào màn hình: ( ) cos 2 sin( ) f X X 6 X
- Dựa vào bảng giá trị, ta thấy:
+ Ở hàng thứ 6 và hàng thứ 7 thì f(x) đổi dấu, nên phương trình f x ( ) 0 có một nghiệm thuộc (2, 7488; 2, 9845)
+ Ở hàng thứ 15 và hàng thứ 16 thì f(x) đổi dấu, nên phương trình
+ Ở hàng thứ 16 và hàng thứ 17 thì f(x) đổi dấu, nên phương trình
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
Vậy phương trình đã cho có 3 nghiệm trên ; 2
Bài tập 4: Tổng T tất cả các nghiệm của phương trình cos 2 sin x 6 x
- Từ bài tập 3, ta có các kết luận sau
+ Phương trình f x ( ) 0 có một nghiệm thuộc (2, 7488; 2, 9845)
+ Phương trình f x ( ) 0 có một nghiệm thuộc (4,8694;5,105)
+ Phương trình f x ( ) 0 có một nghiệm thuộc (5,105;5, 3407)
- Sử dụng lệnh SOLVE với các giá trị x thuộc ba khoảng trên
+ Nhấn: MODE 1 + Nhập vào cos 2 sin( )
Nhấn: SHIFT CALC 2.8 = SHIFT RCL (-)
Nhấn: SHIFT CALC 4.9 = SHIFT RCL
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
Nhấn: SHIFT CALC 5.2 = SHIFT RCL hyp
Vậy tổng các nghiệm của phương trình là 37
Bài tập 5: Cho hàm số ( ) sin 2004 2004 , cos n x f x n x
Xét các phát biểu sau:
1 Hàm số đã cho xác định trên D
2 Đồ thị hàm số đã cho có trục đối xứng
3 Hàm số đã cho là hàm số chẵn
4 Đồ thị hàm số đã cho có tâm đối xứng
5 Hàm số đã cho là hàm số lẻ
6 Hàm số đã cho là hàm số không chẵn không lẻ
Số phát biểu đúng trong sáu phát biểu trên là:
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
- Hàm số đã cho xác định khicos 0 , x x 2 k k Vậy phát biểu 1 sai
- Ở đây ta chú ý: các phát biểu 2, 3, 4, 5, 6 để xác định tính đúng sai ta chỉ cần đi xét tính chẵn lẻ của hàm số đã cho
- Ta có TXĐ của hàm số trên là \ |
Hàm số đã cho là hàm số chẵn, do đó đồ thị của nó có tính đối xứng qua trục Oy Chỉ có phát biểu 2 và 3 là đúng.
Bài tập 6: Nghiệm âm lớn nhất của phương trình 2 3 3cot 3 sin x x là:
Vậy nghiệm âm lớn nhất là
Bài tập 7: Phương trình 1 3tan x 2sin 2 x có số điểm biểu diễn tập nghiệm trên đường tròn lượng giác là:
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
1 3 sin 4.sin cos cos cos 3sin 4sin cos
Số điểm biểu diễn nghiệm trên đường tròn là 2
Bài tập 8: Có bao nhiêu giá trị nguyên của m để phương trình sin 2 x 2 sin 0 x 4 m
Ta đi tìm m để phương trình 1 t 2 t m 0có nghiệm t 2; 2
Ta có bảng biến thiên:
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
Phương trình (*) có nghiệm trên 2; 2
Vậy có 4 giá trị của m thỏa mãn
Bài tập 9: Phương trình sin 3 2 x cos 4 2 x sin 5 2 x cos 6 2 x không phải là phương trình hệ quả của phương trình nào sau đây?
4 cos sin 9 sin 2 0 8.cos sin sin 9 0 cos 0 sin x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy cos 2 x 0
không phải là phương trình hệ quả
Bài tập 10: Phương trình 1 sin x cos x sin 2 x cos 2 x 0 có các nghiệm dạng
1 sin 2 sin cos cos sin 0
(sin cos ) (sin cos ) (sin cos )(cos sin ) 0 (sin cos )(sin cos 1 cos sin ) 0
Ta viết lại các nghiệm của phương trình là:
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
Bài tập 11: Phương trình 3cot 2 x 2 2 sin 2 x (2 3 2) cos x có các nghiệm dạng 2 ; 2 ( , 0 , ) x k x k k 2 thì bằng:
Giải: Điều kiện: sin x 0 cos x 1
3cot 2 2 sin (2 3 2) cos 3cos 2 2 sin 2.cos sin 3 2 cos sin 3cos (cos 2 sin ) 2 sin (cos 2 sin ) 0 x x x x x x x x x x x x x x x
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy
Bài tập 12: Có bao nhiêu giá trị nguyên của m để phương trình sin 2 x m sin x 2 cos m x có hai nghiệm thuộc đoạn 0; 3
Ta có: sin 2 sin 2 cos sin (2 cos 1) (2 cos 1) 0 (sin )(2 cos 1) 0 cos 1
Phương trình đã cho có đúng 2 nghiệm thuộc 0; 3
Phương trình sin x m có 1 nghiệm o 3 x
hoặc có 2 nghiệm phân biệt 1 , 2 0; 3 x x 4
(dựa vào đường tròn lượng giác)
Vậy có m 0 và m 1 thỏa mãn yêu cầu bài toán
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Ngô Thị Bích Thủy