Toán 11 Chân trời sáng tạo Bài 5: Phương trình lượng giác cơ bản

Toán 11 Chân trời sáng tạo Bài 5: Phương trình lượng giác cơ bản

1.1. Phương trình tương đương

 - Hai phương trình được gọi là tương đương khi chúng có cùng tập nghiệm.

 

1.2. Phương trình sin x = m

 Xét phương trình sin x = m.

 - Nếu |m| > 1 thì phương trình vô nghiệm.

 - Nếu |m| ≤ 1 thì phương trình có nghiệm:

 \(\left[ \begin{array}{l} x = \alpha + k2\pi \\ x = \pi - \alpha + k2\pi \end{array} \right. (k\in Z)\)

với \(\alpha \in \left[ { - \frac{\pi }{2};\frac{\pi }{2}} \right]\) sao cho sin \(\alpha \) = m.

Chú ý

- Một số trường hợp đặc biệt.

\(\sin x = 0 \Leftrightarrow x = k\pi ,(k \in Z)\\ \sin x = 1 \Leftrightarrow x = \frac{\pi }{2} + k2\pi ,(k \in Z)\\ \sin x = - 1 \Leftrightarrow x = - \frac{\pi }{2} + k2\pi ,(k \in Z)\)

 

- Hơn nữa ta có:

\(\begin{array}{l} \sin u = \sin v \\ \Leftrightarrow {\rm{ }}\left[ \begin{array}{l} u = v + k2\pi\\ u = \pi - v + k2\pi \end{array} \right.(k \in Z) \end{array}\)

 

- Nếu số đo của góc \(\alpha \) được cho bằng đơn vị độ thì

\(\begin{array}{l} \sin x = \sin \alpha \\ \Leftrightarrow {\rm{ }}\left[ \begin{array}{l} x = {\alpha ^0} + k{360^0}\\ x = 180 ^0 - {\alpha ^0} + k{360^0} \end{array} \right.(k \in Z) \end{array}\)

 

1.3. Phương trình cos x = m

 Xét phương trình cos x = m.

 - Nếu |m| > 1 thì phương trình vô nghiệm.

 - Nếu |m| ≤ 1 thì phương trình có nghiệm:

 \(\left[ \begin{array}{l} x = \alpha + k2\pi \\ x = - \alpha + k2\pi \end{array} \right. (k\in Z)\)

với \(\alpha \in \left[ {0;{\pi }} \right]\) sao cho cos \(\alpha \) = m.

Chú ý

- Một số trường hợp đặc biệt.

\(\cos x = 0 \Leftrightarrow x = k\pi ,(k \in Z)\\ \cos x = 1 \Leftrightarrow x = k2\pi ,(k \in Z)\\ \cos x = - 1 \Leftrightarrow x = {\pi } + k2\pi ,(k \in Z)\)

 

- Hơn nữa ta có:

\(\begin{array}{l} \cos u = \cos v \\ \Leftrightarrow {\rm{ }}\left[ \begin{array}{l} u = v + k2\pi\\ u = - v + k2\pi \end{array} \right.(k \in Z) \end{array}\)

 

- Nếu số đo của góc \(\alpha \) được cho bằng đơn vị độ thì

\(\begin{array}{l} \cos x = \cos \alpha \\ \Leftrightarrow {\rm{ }}\left[ \begin{array}{l} x = {\alpha ^0} + k{360^0}\\ x = -{\alpha ^0} + k{360^0} \end{array} \right.(k \in Z) \end{array}\)

 

1.4. Phương trình tan x = m

 - Với mọi số thực m, phương trình tan x = m có nghiệm

\(x = \alpha + k\pi \quad (k\in Z)\)

với \(\alpha \in \left( {-{\pi \over 2};{\pi \over 2}} \right)\) sao cho tan \(\alpha \) = m.

Chú ý

- Nếu số đo của góc \(\alpha \) được cho bằng đơn vị độ thì

\( \tan x = \tan \alpha \Leftrightarrow {\rm{ }} x = {\alpha ^0} + k{180^0}(k \in Z) \)

 

1.5. Phương trình cot x = m

 - Với mọi số thực m, phương trình cot x = m có nghiệm

\(x = \alpha + k\pi \quad (k\in Z)\)

với \(\alpha \in \left( {0;{\pi }} \right)\) sao cho cot \(\alpha \) = m.

Chú ý

- Nếu số đo của góc \(\alpha \) được cho bằng đơn vị độ thì

\( \cot x = \cot \alpha \Leftrightarrow {\rm{ }} x = {\alpha ^0} + k{180^0}(k \in Z) \)