Cách giải phương trình lượng giác cơ bản (50 bài tập minh họa) HAY NHẤT 2024

266

Toptailieu.vn biên soạn và giới thiệu Cách giải phương trình lượng giác cơ bản (50 bài tập minh họa) HAY NHẤT 2024 gồm đầy đủ các phần: Lý thuyết, phương pháp giải, bài tập minh họa có lời giải chi tiết giúp học sinh làm tốt bài tập Toán 11 từ đó học tốt môn Toán. Mời các bạn đón xem:

Cách giải phương trình lượng giác cơ bản (50 bài tập minh họa) HAY NHẤT 2024

1. Lý thuyết

a) Phương trình sin x = m

Trường hợp 1: |m| > 1. Phương trình vô nghiệm.

Trường hợp 2: m1. Phương trình có nghiệm.

- Nếu m biểu diễn được dưới dạng sin của những góc đặc biệt thì:

sinx=msinx=sinαx=α+k2πx=πα+k2πk

- Nếu m không biểu diễn được dưới dạng sin của những góc đặc biệt thì:

sinx=mx=arcsinm+k2πx=πarcsinm+k2πk

- Các trường hợp đặc biệt:

sinx=0x=kπk

sinx=1x=π2+k2πk

sinx=1x=π2+k2πk

b) Phương trình cos x = m

Trường hợp 1: |m| > 1. Phương trình vô nghiệm.

Trường hợp 2: m1. Phương trình có nghiệm.

- Nếu m biểu diễn được dưới dạng cos của những góc đặc biệt thì:

cosx=mcosx=cosαx=α+k2πx=α+k2πk

- Nếu m không biểu diễn được dưới dạng cos của những góc đặc biệt thì:

cosx=mx=arccosm+k2πx=arccosm+k2πk

- Các trường hợp đặc biệt:

cosx=0x=π2+kπkcosx=1x=k2πkcosx=1x=π+k2πk

c) Phương trình: tan x = m. Điều kiện: xπ2+kπk

- Nếu m biểu diễn được dưới dạng tan của những góc đặc biệt thì:

tanx=mtanx=tanαx=α+kπk

- Nếu m không biểu diễn được dưới dạng tan của những góc đặc biệt thì:

tanx=mx=arctanm+kπk

d) Phương trình: cot x = m. Điều kiện: xkπk 

- Nếu m biểu diễn được dưới dạng cot của những góc đặc biệt thì:

cotx=mcotx=cotαx=α+kπk

- Nếu m không biểu diễn được dưới dạng cot của những góc đặc biệt thì:

cotx=mx=arccotm+kπk

e) Chú ý:

Nếu gặp bài toán yêu cầu tìm số đo độ của góc lượng giác sao cho sin (cos, tan, cot) của chúng bằng m.

Ví dụ: sinx+20°=12 ta có thể áp dụng các công thức nghiệm nêu trên, lưu ý sử dụng kí hiệu số đo độ trong công thức nghiệm.

Đối với ví dụ trên ta viết: x+20°=30°+k360°x+20°=180°30°+k360°k

chứ không viết x+20°=30°+k2πx+20°=180°30°+k2πk

2. Phương pháp giải

Sử dụng công thức nghiệm cơ bản của phương trình lượng giác.

Mở rộng công thức nghiệm, với u(x) và v(x) là hai biểu thức của x.

sinux=sinvxu(x)=v(x)+k2πu(x)=πv(x)+k2πk

cosux=cosvxux=±vx+k2πk

tanux=tanvxux=vx+kπ  k

cotux=cotvxux=vx+kπ  k

3. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Giải các phương trình sau:

a) sinxπ3=32

b) 3cos(x+1) = 1

c) tan3x+15°=3

d) cotπ3x1=0

Lời giải

a) sinxπ3=32

sinxπ3=sinπ3xπ3=π3+k2πxπ3=ππ3+k2πx=2π3+k2πx=π+k2πk

Vậy họ nghiệm của phương trình là: x=2π3+k2π;x=π+k2π;k.

b) 3cos(x+1) = 1

cosx+1=13x+1=±arccos13+k2πx=1±arccos13+k2πk

Vậy họ nghiệm của phương trình là: x=1±arccos13+k2π;k.

c) Điều kiện xác định: cos3x+15°0

3x+15°90°+k180°3x75°+k180°x25°+k60°k

Ta có: tan3x+15°=3

tan3x+15°=tan60°3x+15°=60°+k180°3x=45°+k180°

x=15°+k60°k (Thỏa mãn)

Vậy họ nghiệm của phương trình là: x=15°+k60°;  k.

d) Điều kiện xác định:

sinπ3x0π3xkπxπ3kπk

cotπ3x1=0cotπ3x=1cotπ3x=cotπ4π3x=π4+kπ

x=π12kπk (Thỏa mãn)

Vậy họ nghiệm của phương trình là: x=π12kπ;k.

Ví dụ 2: Giải các phương trình sau:

a) sin3x3π4=sinπ6x

b) cos5x – sinx = 0

c) cos2xπ4+sinπ3x=0

d) cotx+π3=cot2x

Lời giải

a) sin3x3π4=sinπ6x

3x3π4=π6x+k2π3x3π4=ππ6+x+k2π4x=11π12+k2π2x=19π12+k2πx=11π48+kπ2x=19π24+kπk

Vậy họ nghiệm của phương trình là: x=11π48+kπ2;x=19π24+kπ;k.

b) cos5x – sinx = 0cos5x=sinxcos5x=cosπ2x

5x=π2x+k2π5x=π2+x+k2π6x=π2+k2π4x=π2+k2πx=π12+kπ3x=π8+kπ2k

Vậy họ nghiệm của phương trình là: x=π12+kπ3;x=π8+kπ2;k.

c) cos2xπ4+sinπ3x=0

cos2xπ4=sinπ3xcos2xπ4=sinxπ3cos2xπ4=cosπ2x+π3

2xπ4=π2x+π3+k2π2xπ4=π2+xπ3+k2π3x=13π12+k2πx=7π12+k2πx=13π36+k2π3x=7π12+k2πk

Vậy họ nghiệm của phương trình là x=13π36+k2π3;x=7π12+k2π;k

 

d) Điều kiện xác định:

sinx+π30sin2x0x+π3kπ2xkπxπ3+kπxkπ2k

Ta có: cotx+π3=cot2x

x+π3=2x+kπ3x=π3+kπ

x=π9+kπ3k (Thỏa mãn)

Vậy họ nghiệm của phương trình là: x=π9+kπ3;k.

Ví dụ 3: Giải các phương trình sau:

a) (1 + 2cosx)(3 – cosx) = 0

b) (cotx + 1)sin3x = 0

c) sin3xcos3x1=0

d) tanx.tan2x = 1

Lời giải

a) (1 + 2cosx)(3 – cosx) = 0

1+2cosx=03cosx=0cosx=12cosx=3Loix=±2π3+k2πk

Vậy họ nghiệm của phương trình là x=±2π3+k2π;k.

b) Điều kiện xác định: sinx0xkπk

Ta có: (cotx + 1)sin3x = 0

cotx+1=0sin3x=0cotx=13x=kπx=π4+kπx=kπ3k

Kết hợp với điều kiện xác định ta được họ nghiệm của phương trình là:

x=π4+kπ;x=±π3+kπ;k.

c) Điều kiện xác định:

cos3x10cos3x13xk2πxk2π3k.

Ta có: sin3xcos3x1=0

sin3x=03x=kπx=kπ3k

Kết hợp với điều kiện xác định ta được họ nghiệm của phương trình là: x=π3+k2π3k.

d) Điều kiện xác định:

cosx0cos2x0xπ2+kπ2xπ2+kπxπ2+kπxπ4+kπ2k

tanx.tan2x = 1 (*)

Trường hợp 1: tanx = 0. Thay vào (*) (vô lí).

Trường hợp 2: tanx0xkπk

(*) tan2x1tanx

tan2x=cotxtan2x=tanπ2x2x=π2x+kπ3x=π2+kπx=π6+kπ3k

Kết hợp với điều kiện xác định ta được họ nghiệm của phương trình là x=±π6+kπ;k.

4. Bài tập ứng dụng

Câu 1. Họ nghiệm của phương trình tanx+π5+3=0 là

A. 8π15+kπ;k

B. 8π15+kπ;k

C. 8π15+k2π;k

D. 8π15+k2π;k

Câu 2. Số nghiệm của phương trình: 2cosx+π3=1 với 0x2π là:

A. 0

B. 2

C. 1

D. 3

Câu 3. Các nghiệm phương trình sin2x+π3=12 là:

A. x=π4+kπx=5π12+kπ,k

B. x=π4+kπx=5π12+kπ,k

C. x=π4+kπx=π12+kπ,k

D. x=π4+kπ2x=π12+kπ2,k

Câu 4. Các nghiệm của phương trình cos3x+15°=32 là:

A. x=25°+k.120°x=15°+k.120°,k

B. x=5°+k.120°x=15°+k.120°,k

C. x=25°+k.120°x=15°+k.120°,k

D. x=5°+k.120°x=15°+k.120°,k

Câu 5. Nghiệm của phương trình 2sinx.cosx = 1 là:

A. x=k2π;k

B. x=π4+kπ;k

C. x=kπ2;k

D. x=kπ;k

Câu 6. Phương trình tanx=tanx2 có họ nghiệm là:

A. x=k2π;k

B. x=kπ;k

C. x=π+k2π;k

D. x=π2+kπ;k

Câu 7. Nghiệm của phương trình sin3x = cosx là:

A. x=kπ; x=kπ2;k

B. x=π8+kπ2; x=π4+kπ;k

C. x=kπ; x=π4+kπ;k

D. x=k2π; x=π2+k2π;k

Câu 8. Nghiệm âm lớn nhất và nghiệm dương nhỏ của phương trình sin 4x + cos5x = 0 theo thứ tự là:

A. x=π18; x=π2

B. x=π18; x=2π9

C. x=π18; x=π6

D. x=π18; x=π3

Câu 9. Giải phương trình sin4xπ4+sin2xπ3=0

A. x=7π72+kπ3x=π24+kπk

B. x=7π72+kπ3x=11π24+2kπk

C. x=7π72+kπ3x=11π4+kπk

D. x=7π72+kπ3x=11π24+kπk

Câu 10. Nghiệm của phương trình sinx.2cosx3=0 là:

A. x=kπx=±π6+k2πk

B. x=kπx=±π6+kπk

C. x=k2πx=±π3+k2πk

D. x=±π6+k2π;k

Câu 11. Nghiệm của phương trình tanx = cotx

A. x=π4+kπ2;k

B. x=π4+kπ;k

C. x=π4+kπ;k

D. x=π4+kπ4;k

Câu 12. Nghiệm của phương trình tan3x.cot2x = 1 là

A. kπ2,k

B. π4+kπ2,k

C. kπ,k

D. Vô nghiệm

Câu 13. Phương trình sinx+1sinx2=0 có các nghiệm là:

A. x=π2+k2π;k

B. x=±π4+k2π, x=π8+kπ;k

C. x=π2+k2π;k

D. x=±π2+k2π;k

Câu 14. Giải phương trình cos2x1sin2x=0

A. x=π4+kπ,k

B. x=3π14+kπ,k

C. x=3π4+k2π,k

D. x=3π4+kπ,k

Câu 15. Tìm tổng các nghiệm của phương trình sin5x+π3=cos2xπ3 trên [0;π]

 

A. 7π18

B. 4π18

C. 47π8

D. 47π18

Bảng đáp án

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

B

B

C

D

B

A

B

C

D

A

A

D

A

D

D

5. Bài tập tự luyện 

Bài 1: Giải các phương trình lượng giác sau:

a) sinx = sin(π/6)        c) tanx – 1 = 0

b) 2cosx = 1.        d) cotx = tan2x.

Bài 1: Giải các phương trình lượng giác sau:

a) sin⁡x = sin⁡π/6

Chuyên đề Toán lớp 11 | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Toán 11 có đáp án

b)

Chuyên đề Toán lớp 11 | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Toán 11 có đáp án

c) tan⁡x=1⇔cos⁡x= π/4+kπ (k ∈ Z)

d) cot⁡x=tan⁡2x

Chuyên đề Toán lớp 11 | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Toán 11 có đáp án

Bài 2: Giải các phương trình lượng giác sau:

a) cos2 x - sin2x =0.

b) 2sin(2x – 40º) = √3

Bài 2: Giải các phương trình lượng giác sau:

a) cos2x-sin2x=0 ⇔cos2x-2 sin⁡x cos⁡x=0

        ⇔ cos⁡x (cos⁡x - 2 sin⁡x )=0

Chuyên đề Toán lớp 11 | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Toán 11 có đáp án

b) 2 sin⁡(2x-40º )=√3

⇔ sin⁡(2x-40º )=√3/2

Chuyên đề Toán lớp 11 | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Toán 11 có đáp án

Bài 3: Giải các phương trình lượng giác sau:

Chuyên đề Toán lớp 11 | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Toán 11 có đáp án

Bài 3: Giải các phương trình lượng giác sau:

a) sin⁡(2x+1)=cos⁡(3x+2)

Chuyên đề Toán lớp 11 | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Toán 11 có đáp án

b)

Chuyên đề Toán lớp 11 | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Toán 11 có đáp án

⇔ sin⁡x+1=1+4k

⇔ sin⁡x=4k (k ∈ Z)

Nếu |4k| > 1⇔|k| > 1/4; phương trình vô nghiệm

Nếu |4k| ≤ 1 mà k nguyên ⇒ k = 0 .Khi đó:

        ⇔sin⁡x = 0 ⇔ x = mπ (m ∈ Z

Bài 4: Giải các phương trình sau

a) cos(3x + π) = 0

b) cos (π/2 - x) = sin2x

Lời giải:

Chuyên đề Toán lớp 11 | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Toán 11 có đáp án

Chuyên đề Toán lớp 11 | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Toán 11 có đáp án

Bài 5: Giải các phương trình sau

a) sinx.cosx = 1

b) cos2 x - sin2 x + 1 = 0

Lời giải:

Chuyên đề Toán lớp 11 | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Toán 11 có đáp án

Chuyên đề Toán lớp 11 | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Toán 11 có đáp án

Bài 6: Giải các phương trình sau

a) cos2 x - 3cosx + 2 = 0

b) 1/(cos2 x) - 2 = 0.

Lời giải:

Chuyên đề Toán lớp 11 | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Toán 11 có đáp án

Chuyên đề Toán lớp 11 | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Toán 11 có đáp án

Bài 7: Giải các phương trình sau: (√3-1)sinx = 2sin2x.

Lời giải:

Chuyên đề Toán lớp 11 | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Toán 11 có đáp án

Bài 8: Giải các phương trình sau: (√3-1)sinx + (√3+1)cosx = 2√2 sin2x

Lời giải:

Chuyên đề Toán lớp 11 | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Toán 11 có đáp án

 

 

Chuyên đề Toán lớp 11 | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Toán 11 có đáp án

 

Xem thêm các dạng Toán 11 hay, chọn lọc khác:

Tìm tập xác định, tập giá trị của hàm số lượng giác và cách giải

Xét tính chẵn, lẻ, chu kì tuần hoàn của hàm số lượng giác và cách giải

Cách tính GTNN - GTLN của hàm số lượng giác chi tiết nhất

Phương trình bậc nhất đối với hàm số lượng giác và cách giải

Phương trình bậc hai đối với hàm số lượng giác và cách giải

Đánh giá

0

0 đánh giá