Sáng kiến kinh nghiệm: Hướng dẫn học sinh học tốt phần phương trình lượng giác
lượt xem 3
download
Mục tiêu của sáng kiến kinh nghiệm này nhằm giúp học sinh hiểu, thuộc và chứng minh được các công thức lượng giác; giúp học sinh một số nhận xét cơ bản để chứng minh một đẳng thức lượng giác Hay rút gọn một biểu thức lượng giác; giúp học sinh một số nhận xét cơ bản khi nhìn phương trình đã cho biết sử dụng công thức nào để đưa phương trình đó về dạng phương trình đã biết cách giải.
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm: Hướng dẫn học sinh học tốt phần phương trình lượng giác
- TRƯỜNG THPT HÙNG VƯƠNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM SÔÛ GIAÙO DUÏC ÑAØO TAÏO BÌNH PHÖÔÙC TRÖÔØNG THPT HUØNG VÖÔNG SAÙNG KIEÁN KINH NGHIEÄM MOÂN TOAÙN ÑEÀ TAØI:HƯỚNG DẪN HỌC SINH HỌC TỐT PHẦN PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC GV : TRAÙC THÒ HUYØNH LIEÂN GV : TRAÙ C THÒ HUY Ø NH LIEÂ N NĂM HỌC 20102011 GV TRÁC TH 1 Ị HUỲNH LIÊN
- TRƯỜNG THPT HÙNG VƯƠNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM A/ PHAÀN MÔÛ ÑAÀU I/ LYÙ DO CHOÏN ÑEÀ TAØI : Lượng giác là một bộ phận trong chương trình Toán phổ thông, công thức lượng giác tương đối nhiều và khó nhớ, nếu chỉ học thuộc lòng công thức thì học sinh rất dễ nhầm lẫn.Mặt khác trong tất cả các đề thi Đại học, cao đẳng đều có ít nhất một câu giải phương trình lượng giác và câu này học sinh dễ lấy điểm nếu các em biết cách học và cách nhớ. Theo tôi khi dạy phần lượng giác thì giáo viên cần thực hiện những công việc sau: 1/ Giúp học sinh hiểu, thuộc và chứng minh được các công thức lượng giác. 2/ Giúp học sinh một số nhận xét cơ bản để chứng minh một đẳng thức lượng giác hay rút gọn một biểu thức lượng giác. 3/ Giúp học sinh một số nhận xét cơ bản khi nhìn phương trình đã cho biết sử dụng công thức nào để đưa phương trình đó về dạng phương trình đã biết cách giải. 4/ Giúp học sinh nhận và loại nghiệm của phương trình lượng giác có điều kiện. Nội dung đề tài này tôi chỉ gợi ý một vài cách nhớ công thức lượng giác và một số phương pháp giải phương trình lượng giác vi tôi nhận thấy công thức lượng giác học sinh thường không nhớ và đa số học sinh rất e ngại phương trình lượng giác có điều kiện. Vì vậy đeå giuùp caùc em hoïc sinh ñaït ñieåmtối ña phần lượng giác trong các kỳ thi toâi maïnhdaïnvieátñeàtaøi naøy. Tôi raát mongnhaänñöôïc yù kieán ñoùnggoùp chaânthaønhcuûaquí thaàycoâ cuøng ñoàngnghieäpñeåbaøi vieátñöôïc toångquaùthôn,hayhôn. II/ N Ộ I DUNG : Bài viết gồm các phần sau: 1/ Cách học và ghi nhớ công thức lượng giác. 2/ Bài toán tìm ngọn cung khi biết cung và tìm cung khi biết ngọn cung. 3/ Một số phương pháp biến đổi phương trình lượng giác. 4/ Cách nhận và loại nghiệm của phương trình lượng giác có điều kiện. Đồng Xoài, ngày 21 tháng 2 năm 2011 Giáo viên NĂM HỌC 20102011 GV TRÁC TH 2 Ị HUỲNH LIÊN
- TRƯỜNG THPT HÙNG VƯƠNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM TRÁC THỊ HUỲNH LIÊN B/ PHAÀN NỘI DUNG I/ CÁCH HỌC VÀ GHI NHỚ CÔNG THỨC LƯỢNG GIÁC 1/HEÄ THÖÙC CÔ BAÛN :( phần này ta ghi nhớ từ định nghĩa giá trị lượng giác ) sin x 1/ 2sin x + cos 2 x =1 2/ tanx = cos x cos x 3/ cotx = 4/ tanx . cotx = 1 sin x 1 1 5/ 1 + tan2x = 2 6/ 1 + cot2x = cos x sin 2 x x Khi dạy định nghĩa giá trị lượng giác góc α , giáo viên lưu ý B tọa độ điểm ngọn cung M là (x;y) và sin α = y, M y x K cos α = x, tan α = ( x 0) , cot α = ( y 0) x y A' A Từ đó giáo viên cho học sinh tìm toạ độ điểm ngọn cung M ở y H O π một vài vị trí đặc biệt, ví dụ : α = 1500 ; α = 3900, α = ,… 3 Sau đó giáo viên hướng dẫn học sinh tìm hiểu công thức 1,2,3 B' từ định nghĩa , công thức 4,5,6 học sinh phải chứng minh được, xem như một ví dụ để giáo viên đi đến dạng toán chứng minh một đẳng thức lượng giác. 2 /CUNG LIEÂN KEÁT : ( để học thuộc công thức này trước hết các em phải thuộc định nghĩa các cung đối , bù ,phụ , hơn kém …Sau đó thuộc phần cách nhớ và áp dụng vào bài tập) Hai cung ñoái nhau laø x vaø – x Hai cung buø nhau laø x vaø x cos ( - x) = - cosx cos( x) = cosx sin ( - x) = - sinx sin ( - x) = tan(- x) = - tanx sinx tan ( - x) = - tanx cot (- x) = - cotx cot ( - x) = - cotx Hai cung phuï nhau laø x vaø – x Hai cung hôn keùm nhau laø x vaø + x 2 cos( - x) = sinx cos ( + x) = - cosx 2 NĂM HỌC 20102011 GV TRÁC TH 3 Ị HUỲNH LIÊN
- TRƯỜNG THPT HÙNG VƯƠNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM sin ( - x) = cosx sin ( + x) = - sinx 2 tan( - x) = co tx tan ( + x) = tanx 2 cot ( + x) = cotx cot ( - x) = tanx 2 Hai cung hôn keùm nhau laø x vaø + x 2 2 cos( + x) = - sinx 2 CAÙCH NHÔÙ : Giáo viên đóng khung những trường hợp đặc biệt và ghi nhớ trường hợp đặc biệt đó , trường hợp sin ( + x) = nào không được nhắc đến thì thêm dấu trừ vào 2 cos ñoái , sin buø, phuï cheùo tan( + x) = - co tx Hôn keùm ta coù tang vaø 2 cotang cot( + x) = - tanx Hôn keùm , cheùo , sin moät 2 2 3/COÂNG THÖÙC COÄNG :(phần này các em học thuộc cách ghi nhớ , lưu ý ta luôn viết cung a trước , cung b sau theo đúng thứ tự ) cos(a – b ) = cosa.cosb + sina.sinb CAÙCH NHÔÙ : cos(a + b ) = cosa.cosb - sina.sinb cos thì cos cos , sin sin sin ( a + b) = sina.cosb +sinb .cosa Sin thì sin cos , cos sin sin ( a – b) = sina.cosb – sinb .cosa ñi cuøng tan a tan b Cos ñoåi , sin khoâng tan ( a – b) = 1 tan a. tan b tan a tan b tan ( a + b) = 1 tan a. tan b cot b. cot a 1 cot ( a + b) = ( công thức tan ( a b) và cot( a b) học sinh tự chứng cot b cot a minh) cot b. cot a 1 cot ( a – b) = cot b cot a 4/COÂNG THÖÙC NHAÂN: ( phần này các em tự chứng minh , xem như bài tập) cos2a = cos2a – sin2a = 2cos2a – 1 = 1 – 2sin2a cos3a = 4 cos3a – 3cosa sin 2a = 2 sina.cosa sin 3a = 3sina – 4sin3a 2 tan a 3 tan a tan 3 a tan 2a = tan3a = 1 tan 2 a 1 3 tan 2 a 5/COÂNG THÖÙC HAÏ BAÄC NAÂNG CUNG 1 cos 2a 1 cos 2a 1 cos 2a cos2 a = sin2a = tan2a = 2 2 1 cos 2a a 6/COÂNG THÖÙC TÍNH sina , cosa , tana THEO t = tan 2 NĂM HỌC 20102011 GV TRÁC TH 4 Ị HUỲNH LIÊN
- TRƯỜNG THPT HÙNG VƯƠNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2t 1 t2 2t sina = 2 , cosa = , tan a = 1 t 1 t2 1 t2 7/COÂNG THÖÙC BIEÁN ÑOÅI : ( phần này các em học thuộc cách nhớ cho công thức biến tổng thành tích , sau đó suy ngược lại công thức biến tích thành tổng ) BIEÁN TÍCH THAØNH TOÅNG : 1 CAÙCH NHÔ : Ù 1/ Cos coäng cos baèng cosa.cosb = cos a b cos a b hai cos cos 2 1 Cos tröø cos baèng sina.sinb = cos a b cos a b tröø hai sin sin 2 Sin coäng sin baèng 1 hai sin cos sina.cosb = sin a b sin a b 2 Sin tröø sin baèng hai cos sin BIEÁN TOÅNG THAØNH TÍCH 1 a b a b 2/ cos nhaân cos baèng cuûa cos coäng cosa + cosb = 2 cos cos 2 2 2 cos a b a b cosa - cosb = - 2 sin sin 2 2 a b a b sina + sinb = 2 sin cos 2 2 a b a b sina - sinb = 2 cos sin 2 2 sin( a b) tan a + tanb = cos a. cos b CAÙCH NHÔÙ : tang mình coäng vôùi sin(a b) Baèng sin hai ñöùa chia cos tan a - tanb = ta cos mình cos a. cos b II/ BÀI TOÁN TÌM NGỌN CUNG KHI BIẾT CUNG Ví d ụ :Tìm số ngọn cung của cung x : π 1/ x = + 2kπ (k Z ) 6 π 2/ x = + kπ (k Z ) 6 π kπ 3/ x = + (k Z ) 6 2 Giải: NĂM HỌC 20102011 GV TRÁC TH 5 Ị HUỲNH LIÊN
- TRƯỜNG THPT HÙNG VƯƠNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Phương pháp: Vì k Z nên ta l ần l ượt chọn các giá trị k = 0,1,2,...sau đó biểu diễn ngọn cung trên đường tròn lượng giác đến khi ngọn cung vừa biểu diễn trùng với ngọn cung đầu tiên thì ta dừng laị , đếm số ngọn cung đã biểu diễn trên đường tròn lượng giác và kết luận. y π π 1/ Khi k = 0 thì x = ngọn cung của x nằm ở M ( ) 6 6 π π π M( 6 ) Khi k == 1 thì x = + 2π ngọn cung của x quay lại M ( ) O 6 6 π π Kết luận : x = + 2kπ (k Z )chỉ có 1 ngọn cungnằm ở M ( ) x 6 6 π π y 2/ Khi k = 0 thì x = ngọn cung của x nằm ở M ( ) 6 6 π M() Khi k = 1 thì x = + π ngọn cung của x nằm ở N 6 (N là điểm đối xứng của M qua O) O π π x Khi k == 2 thì x = + 2π ngọn cung của x quay lại M ( ) 6 6 π N Kết luận : x = + kπ (k Z có 2 ng ) ọn cung nằm ở M và N. 6 π π 3/ Khi k = 0 thì x = ngọn cung của x nằm ở M ( ) 6 6 π π P Khi k = 1 thì x = + ngọn cung của x nằm ở P M() 6 2 π Khi k = 2 thì x = + π ngọn cung của x nằm ở N O 6 x (N là điểm đối xứng của M qua O) π 3π Khi k = 3 thì x = + ngọn cung của x nằm ở Q N 6 2 (Q là điểm đối xứng của N qua O) Q π π Khi k = 4 thì x = + 2π ngọn cung của x quay lại M ( ) 6 6 π kπ Kết luận : x = + ( k Z có 4 ng ) ọn cung nằm ở đỉnh hình vuông MNPQ nội tiếp trong đường tròn 6 2 lượng giác. Tổng quát: 2kπ Nếu x = α + ( k,n Z) thì x có n ngọn cung nằm ở đỉnh đa giác đều n cạnh nội n tiếp trong đường tròn lượng giác. NĂM HỌC 20102011 GV TRÁC TH 6 Ị HUỲNH LIÊN
- TRƯỜNG THPT HÙNG VƯƠNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM III/ BÀI TOÁN TÌM CUNG KHI BIẾT NGỌN CUNG Phương pháp: Để viết được cung x ta càn nhớ phần tổng quát ở bài toán tìm ngọn cung khi biết cung , do đó ta nhóm những ngọn cung nào tạo thành một đa giác nội tiếp trong đường tròn lượng giác lại và viết thành một cung, còn các ngọn cung khác nếu không gom lại được thì ta viết riêng Ví dụ : Cho cung x có các ngon cung nằm trên đường tròn lượng giác như hình vẽ .Hãy tìm cung x ? y Hình 1 Bốn đỉnh M,N,P,Q tạo thành một hình vuông nội M() tiếp trong đường tròn luợng giác nên ta gom N chung, hai đỉnh A, A/ đối xứng nhau qua O nên ta viết chung thành một cung được A/ O A Vậy các cung x ở hình 1 là x π kπ x= + 4 2 (k , h Z ) x = hπ P Q y Hình 2 Bốn đỉnh A,B,A/,B/ tạo thành một hình vuông nội B tiếp trong đường tròn luợng giác nên ta gom M() chung, Hai đỉnh M,N hợp với đỉnh B/ tạo thành N tam giác đều nội tiếp trong đường tròn luợng giác nên ta viết chung thành một cung được.Vậy x kπ A / O A x= 2 các cung x ở hình 2 là (k , h Z ) π hπ x= + 6 3 B/ PHÖÔNG PHAÙP THU GOÏN NGHIEÄM : x k2 1/ Neáu vôùi thì ta ghi x = ( kl , h , l ) Z x h2 2 x k (1) m 2/ Neáu vôùi m ngoïncungcuûa(1) hôïp vôùi n ngoïncungcuûa(2) laäpthaønhmoät 2 x h (2) n l2 ñagiaùcñeàucoù m +n caïnhthì ta ghi x = (k , h , l,n , m ) n m Z NĂM HỌC 20102011 GV TRÁC TH 7 Ị HUỲNH LIÊN
- TRƯỜNG THPT HÙNG VƯƠNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2 x k (1) m 3/ Neáu vôùi m ngoïn cung cuûa (1) laø taäp hôïp con cuûa n ngoïn 2 x h (2) n cung cuûa (2) h 2Π thì ta ghi x = β + (k , h,n , m Z) m IV/ MỘT VÀI PHƯƠNG PHÁP BIẾN ĐỔI PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC Phương pháp 1: Biến đổi phương trình đã cho về dạng tích số : 1/ Khi hai veá phöông trình coù nhöõng thöøa soá gioáng nhau vaø coù chöùa x thì ta phaûi chuyeån veà moät veá vaø ñöa veà phöông trình tích . Ví duï 1: Giải phương trình : sinx ( 2 cosx +1 ) = cos2x.sinx Gi ả i : sinx ( 2 cosx -1 ) = cos2x.sinx sinx ( cos2x – 2cosx – 1 ) = 0 sin x = 0 cos 2 x − 2cos x + 1 = 0 sin x = 0 x = kπ � x = kπ cos x = 1 x = 2hπ Vậy phương trình đã cho có nghiệm là : x = kπ ( k Z ) 2/ Neáu caùc goùc trong phöông trình coù daïng u , 2u ,... thì ta thöôøng duøng coâng thöùc nhaân ñoâi hoaëc coâng thöùc haï baäc naâng cung ñeå ñöa veà phöông trình chæ theo moät goùc Ví duï2 : Giải phương trình : sin 2x = 2 cos2x Gi ả i : sin 2x = 2 cos2x 2 sinx cosx - 2 cos2x = 0 2cosx ( sinx – cosx ) = 0 cos x = 0 cos x = 0 π sin x − cos x = 0 sin( x − ) = 0 4 π x = + kπ 2 π x = + hπ 4 NĂM HỌC 20102011 GV TRÁC TH 8 Ị HUỲNH LIÊN
- TRƯỜNG THPT HÙNG VƯƠNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM π x = + kπ 2 Vậy phương trình đã cho có nghiệm là : ( k,h Z ) π x = + hπ 4 hoặc sin 2x = 2 cos x 2 sin2x = 1 + cos2x sin2x – cos2x = 1 Ví duï2 : Giải phương trình : cos4x - sin4x + cos4x = 0 Gi ả i : cos x - sin x + cos4x = 0 4 4 (cos2x + sin2x)( cos2x – sin2x) + cos4x = 0 cos2x + cos4x = 0 2cos3x.cosx = 0 π kπ x= + cos3 x = 0 6 3 � ( k , h �Z ) cos x = 0 π x = + hπ 2 3/ Neáu trong phöông trình coù chöùa cos2x , sin2 x thì ta duøng coâng thöùc haï baäc naâng cung Ví duï 3: Giải phương trình : sin2 x + sin2 2x = sin2 3x + sin24x 1 − cos 2 x 1 − cos 4 x 1 − cos 6 x 1 − cos8 x Gi ả i : sin2 x + sin2 2x = sin2 3x + sin24x + = + 2 2 2 2 cos2x + cos4x = cos6x + cos8x 2 cos3x cosx = 2 cos7x cosx cosx ( cos7x – cos3x) = 0 π x= + kπ 2 cos x = 0 7 x = 3 x + 2hπ cos 7 x = cos3 x 7 x = −3x + 2hπ π x= + kπ 2 hπ x= hπ 2 x= 2 hπ x= hπ 5 x= 5 NĂM HỌC 20102011 GV TRÁC TH 9 Ị HUỲNH LIÊN
- TRƯỜNG THPT HÙNG VƯƠNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM hπ x= 2 Vậy phương trình đã cho có nghiệm là : ( k,h Z ) hπ x= 5 4/ Neáu trong phöông trình coù daïng toång thì ta bieán thaønh tích hoaëc ngöôïc laïi Ví duï 4: Giải phương trình : sinx + sin 2x + sin 3x =0 Gi ả i : sinx + sin 2x + sin 3x = 0 ( sin3x + sinx) + sin2x = 0 2sin2x cosx + sin2x = 0 sin2x ( 2 cosx + 1) = 0 kπ sin 2 x = 0 x= 2 1 cos x = − 2π 2 x= + hπ 3 kπ x= 2 Vậy phương trình đã cho có nghiệm là : ( k,h Z ) 2π x= + hπ 3 Ví duï 5: Giải phương trình : Cosx cos7x = cos 3x cos 5x 1 1 Gi ả i : Cosx cos7x = cos 3x cos 5x (cos8 x + cos 6 x) = (cos8 x + cos 2 x) 2 2 6 x = 2 x + 2 kπ cos6x = cos2x 6 x = −2 x + 2 k π kπ x= 2 � x = kπ kπ 4 x= 4 kπ Vậy phương trình đã cho có nghiệm là : x = ( k Z ) 4 Bài tập : Giaûi caùc phöông trình sau : 1) sin 2 4x + sin 2 3x = sin 2 2x + sin 2 x 2) sin x(1 + cosx) = 1 + cosx + cos 2 x cos 2 x ( cosx − 1) 3) sin 2 3x − cos 2 4x = sin 2 5x − cos 2 6x 4) = 2 ( 1 + s inx ) sinx + cosx NĂM HỌC 20102011 GV TRÁC TH 10 Ị HUỲNH LIÊN
- TRƯỜNG THPT HÙNG VƯƠNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM cos2x 1 5) cot x − 1 = + sin 2 x − sin 2x 6) cos 2 3x.cos2x − cos 2 x = 0 1 + tan x 2 7) ( 2 cos x − 1) ( 2sin x + cosx ) = sin 2x − s inx 8/ sin3 x + cos3 x = sinx – cos x 4 9/ 9 – 13 cosx = - 10/ 3( sinx – cos x) + sin 2x = 3 1 tan 2 x 11/ sin2 x – 6 sinx cosx + cos2 x = - 2 12 / cos 3x – cos 2x = sin 3x sin 3 x sin x 13/ cos 2 x sin 2 x 14/ sin 5x – sinx = 3 sin 2 x 1 cos 2 x 15/ ( cosx + sinx )(1 – sinx ) = cos 2x 16/ cos4 x – cos 2x + 2 sin6 x = 0 17/ cosx - cos 2x = sin 3x 18/ cos2 2x + 2cos2 x = 1 Phương pháp 2: Đặt ẩn phụ để đưa phương trình đã cho về dạng phương trình đại số x 2t 1− t2 1/ Coù th e å đặt aå n ph u ï t = ta n � sin x = , cos x = 2 1+ t2 1+ t2 2t 1− t2 ( ho ặc t = ta n x � sin 2 x = , cos 2 x = ) 1+ t2 1+ t2 Ví duï 1: Giải ph ương trình : 6tan 2 x – 2cos 2 x = cos 2x π Giải: Điều kiện : x + kπ ( k Z ) 2 6tan2 x – 2cos2 x = cos 2x 6tan2 x = 2cos2x + 1 1− t2 nên ta đặt aån phuï t = tan x � cos 2 x = 1+ t2 1− t2 Khi đó phương trình (1) trở thành : 6t2 = 2 ( ) + 1 6t4 + 7t2 – 3 = 0 1+ t 2 3 t 2 = − (loai ) 2 1 tan2x = 1 3 t2 = 3 1 π tan x = = tan 3 6 1 �π � tan x = − = tan �− � 3 �6� π x = + hπ 6 ( h Z ) π x = − + hπ 6 NĂM HỌC 20102011 GV TRÁC TH 11 Ị HUỲNH LIÊN
- TRƯỜNG THPT HÙNG VƯƠNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM π Vậy phương trình đã cho có nghiệm là x = + hπ ( h Z ) 6 2/ Biến đổi phương trình đã cho về dạng có những biêu thức đồng dạng để từ đó ta đặt được ẩn phụ Ví duï 2: Giải ph ương trình: tanx+tan 2x +tan 3x + cot2x + cot3x = 6 (1) kπ Giải: Điều kiện : x ( k Z ) 2 (1) ( tanx + cotx ) + ( tan2x+ cot2x ) +( tan3x+ cot3x ) = 6 2 t 2 Đặt t = tanx + cotx = , vì sin 2 x 1 nên t 2 sin 2x t −2 tan x+ cot x = t – 2 , tan x+ cot x = t – 3t 2 2 2 3 3 3 t=2 Khi đó phương trình (1) trở thành: t3 +t2 – 2t – 8 = 0 t 2 + 3t + 4 = 0 (vn) 2 π =2 sn2x = 1 x = + hπ ( h Z ) sin 2x 4 ( thỏa đk) π Vậy phương trình đã cho có nghiệm là : x = + hπ ( h Z ) 4 3/ Phương trình có chứa đồng thời ( sin x cos x ) , ( sin x.cos x ) thì ta đặt t = sinx cosx m n Ví duï3 :Giải ph ương trình: sin 3x + cos3x = 2 ( sinx + cosx) – 1 (1) Giải: π Đặt t = sinx + cosx = 2 sin ( x + ) . Điều kiện : t �[− 2; 2] 4 t 2 −1 sin3x + cos3x = ( sinx + cosx)3 – 3sinxcosx( sinx + cosx) = t3 – 3t ( ) 2 t 2 −1 Khi đó phương trình (1) trở thành: t3 – 3t ( ) = 2t – 1 2t3 – 3t( t2 – 1) = 4t – 2 2 t =1 t3 + t – 2 = 0 t 2 + t + 2 = 0 (VN ) π 1 π sin ( x + ) = = sin 4 2 4 NĂM HỌC 20102011 GV TRÁC TH 12 Ị HUỲNH LIÊN
- TRƯỜNG THPT HÙNG VƯƠNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM x = 2 kπ π x = − + 2 kπ 2 x = 2kπ Vậy phương trình đã cho có nghiệm là : π ( k Z ) x = − + 2 kπ 2 4/ Phương trình có dạng : a (tan2x + cot2x ) + b( tanx – cotx) + c = 0 Ta đặt t = tanx – cotx tan2x + cot2x = t2 + 2 Ví duï 4:Giải ph ương trình: 3 (tan2x + cot2x ) + 2 ( 3 - 1) ( tanx – cotx) – 4 23 = 0 (1) Giải: kπ Điều kiện : x ( k Z ) 2 Đặt t = tanx – cotx tan2x + cot2x = t2 + 2 Khi đó phương trình (1) trở thành: 3 ( t2 + 2) + 2 ( 3 - 1)t – 4 2 3 = 0 3 t32 + 2 ( - 1)t – 4 = 0 t = −2 2 t= 3 tan x = −1 − 2 = tan α * t = -2 tanx – cotx = 2 tan2x + 2tanx – 1 = 0 tan x = −1 + 2 = tan β x = α + hπ Z( k, h )( thỏa đk) x = β + hπ − cos 2 x 2 2 sin 2 x − cos 2 x 2 2 * t = tanx – cotx = = 1 = 3 3 sin x cos x 3 sin 2 x 3 2 1 π cot2x = = cot ( ) 3 3 π π lπ 2x = + l π x = + ( l Z )( thỏa đk) 3 6 2 x = α + hπ π lπ Vậy phương trình đã cho có nghiệm là : và x = + ( k, h, l Z ) x = β + hπ 6 2 Bài tập:A/ Giải các phương trình sau: NĂM HỌC 20102011 GV TRÁC TH 13 Ị HUỲNH LIÊN
- TRƯỜNG THPT HÙNG VƯƠNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 6 1/ 3cos x + 4sin x + = 6 2/ s inx − cosx + 4sin 2x = 1 3cos x + 4sin x + 1 3/ 2(tan x − s inx) + 3(cotx − cosx) + 5 = 0 4/ 1 + s inx + cosx + sin2x + cos2x = 0 � π� � π� 3 5/ cos3x + cos2x – cosx – 1 = 0 6/ cos x + sin x + cos �x − � 3x − �− = 0 4 4 .sin � � 4� � 4� 2 � x� 2 ( cos6 x + sin 6 x ) − sin x cos x 7/ cot x + sin x � 1 + tan x tan �= 4 8/ =0 � 2� 2 − 2sin x x 9/ 2 + cosx = 2tan 10/ cotx = tanx + 2 tan2x 2 π π 11/ 1 + tanx = 2 2 sinx 12/ sin( 2x ) = 5 sin( x ) + cos 3x 3 6 3π x 1 π 3x π 13/ sin( − ) = sin( + ) 14/ 2cos( x + ) = sin3x – cos3x 10 2 2 10 2 6 m −1 2 π B/ Tìm m để phương trình : − 2m tan x − m 2 + 2 = 0 có đúng ba nghiệm thuộc ( π ; ) cos x2 2 C/ Tìm m để phương trình : cos x + 2 ( 1 – m)cosx + 2m – 1 = 0 có 4 nghiệm thuộc [0; 2 ] 2 π D/ Tìm m để phương trình : tan4x + ( 2m – 1)tan3x + ( m2 – 2m) tan2x – ( m2 – m + 1) tanx – m + 1 = 0 π π có 4 nghiệm thuộc khoảng ( ; ) 2 2 4 2 E/ Cho phương trình : 2( 2 + cos2x ) + m ( cosx) = 1 (1) cos x cos x a/ Giải phương trình khi m = 9 π b/ Tìm m để phương trình (1) có nghiệm thuộc khoảng ( 0; ) 2 4m F/ Cho phương trình : 4tan2x + + 5 = 0 (1) cosx a/ Giải phương trình khi m = 1 π π b/Tìm m để phương trình (1) có nghiệm thuộc khoảng ( ; ) 2 2 G/ Cho phương trình : sin x – cos x = m (1) 3 3 a/ Giải phương trình khi m = 1 b/ Tìm m để phương trình (1) có đúng 3 nghiệm thuộc đoạn [ 0 : π ] H/ Cho phương trình : 4 ( cosx – sinx ) + sin2x = m (1) a/ Giải phương trình khi m = 1 b/Tìm m để phương trình (1) vô nghiệm 5/ Phương trình lượng giác có nhận loại nghiệm : Khi giải một phương trình lượng giác nào đó mà quá trình giải cuối cùng dẫn đến việc phải tìm giao của hai tập hợp T1, T2, vấn đề đặt ra là làm sao một học sinh trung bình có thể tìm T1 T2 được dễ dàng .Thông thường ta có hai cách làm : C1: Dùng đường tròn lượng giác C2: Tìm nghiệm nguyên của phương trình vô định a/ Việc chọn nghiệm được nảy sinh từ việc giải phương trình lượng giác không mẫu mực: NĂM HỌC 20102011 GV TRÁC TH 14 Ị HUỲNH LIÊN
- TRƯỜNG THPT HÙNG VƯƠNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Ví dụ 5: Giải phương trình: cos3x + 2 − cos 2 3 x = 2(1 + sin 2 2 x) (1) Phân tích: Phương pháp bình phương hay đặt ẩn phụ đều khó khăn. Ta giải phương trình (1) bằng phương pháp đánh giá miền giá trị 2 vế làm xuất hiện bất đẳng thức đối lập. Giải: VT (1) 12 + 12 . cos 2 3 x + 2 − cos 2 3 x = 2 cos3 x 0 Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi 2 − cos 2 3 x = cos3 x 2 − cos 2 3 x = cos 2 3 x cos3 x 0 � cos 3x = 1 cos 2 3 x = 1 VT (1) = 2( 1 + 2sin22x) 2 vì sin22x 0 khi và chỉ khi Đẳng thức xảy ra 1 + 2sin22x = 1 sin2x = 0 cos3 x = 1 Vậy (1) (*) sin 2 x = 0 Để giải hệ (*) ta có nhân xét: a. Ta có thể tìm nghiệm mỗi phương trình của (*). Nếu nghiệm tìm được đơn giản, ta tìm trên đường tròn lượng giác các điểm ngọn cung thuộc các tập nghiệm mỗi phương trình. Chọn lấy những điểm ngọn chung từ đó tìm được nghiệm của hệ cũng là nghiệm của phương trình ban đầu. Với ý tưởng đó ta dùng C1 y k 2π M() x= Ta có (*) 3 B lπ x= 2 (cần lưu ý với học sinh là các tham số nguyên x trong mỗi phương trình là khác nhau) A/ O A Trên đường tròn lương giác các điểm ngọn cung thuộc tập nghiệm của mỗi phương trình được biểu thị lần N() B/ lượt bởi các dấu (.) chấm tròn và (□) ô vuông trên hình vẽ. Chỉ có 1 điểm ngọn chung tại A. Vậy nghiệm của phương trình đã cho là: (k ) NĂM HỌC 20102011 GV TRÁC TH 15 Ị HUỲNH LIÊN
- TRƯỜNG THPT HÙNG VƯƠNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM b. Ta cũng có thể chọn giao của hai nghiệm bằng cách tìm nghiệm nguyên của phương trình vô k 2π x= 3 định. Thật vậy:(*) lπ x= 2 k 2π lπ Hệ có nghiệm chung nếu : ∃k , l �Z : = 3 2 4k k ( nên rút theo vì hệ số đi với 1 nhỏ hơn) � l = 3 = k + 3 k k Do l , k �Z � �Z � = m �Z � k = 3m 3 3 Thay vào tập nghiệm đầu tiên của hệ ta có nghiệm của phương trình (1) là Ví dụ 6: Giải phương trình: sin 4 x(cos x − 2sin 4 x) + cos 4 x(1 + sin x − 2cos 4 x) = 0 (1) Giải: Ta có: (1) (sin4x.cosx + sinx.cos4x) – 2( sin24x + cos24x) + cos4x = 0 sin5x + cos4x = 2 (2) sin 5 x 1 y Do VT (2) cos 4 x 1 B sin 5 x = 1 Vậy (2) (*) N() cos 4 x = 1 M() Cách 1: x π kπ A / O A x= + 10 5 Ta có (*) P() Q() lπ x= 2 B/ Biểu diễn các điểm ngọn cung thuộc tập nghiệm của hai phương trình trên đường tròn lượng giác chúng có 1 điểm ngọn chung là B. π Vậy nghiệm của phương trình đã cho là: x = + m2π 2 Nhận xét: Ta nghĩ tới C1 khi việc biểu diễn các điểm ngọn cung thuộc tập nghiệm mỗi phương trình trên đường tròn lưỡng giác là ít vị trí. Trong trường hợp số điểm ngọn của chúng có quá nhiều vị trí và phức tạp thì ta sẽ nghĩ tới C2. Bây giờ ta dùng C2 để chọn nghiệm thử NĂM HỌC 20102011 GV TRÁC TH 16 Ị HUỲNH LIÊN
- TRƯỜNG THPT HÙNG VƯƠNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Cách 2: π k 2π lπ l −1 Hệ có nghiệm chung nếu : ∃k , l �Z : + = � 4k = 5l − 1 � k = l + 10 5 2 4 l −1 l −1 Do l , k �Z � �Z � = m �Z � l = 4m + 1 4 4 π Từ đó thay vào tập nghiệm thứ 2 nghiệm của phương trình là: x = + m2π 2 Ví dụ 7: Giải phương trình: sin4x.cos16x = 1 (1) Phân tích: Có thể biến đổi tích thành tổng hay đánh giá miền giá trị các vế. Mỗi nhận xét cho ta cách giải riêng. Tuy nhiên việc biến đổi tích thành tổng cho lời giải ngắn gọn hơn. Cách 1: Biến tích thành tổng Ta có: (1) sin20x – sin12x = 2 � (1 − sin 20 x) + (1 + sin12 x) = 0 π kπ x= + sin 20 x = 1 40 10 � � �� sin12 x = −1 π lπ x=− + 24 6 π kπ π lπ Hệ có nghiệm chung nếu : ∃k , l �Z : + =− + 40 10 24 6 5l − 2 2(l − 1) � k = = 1+ 3 3 l −1 l −1 Do l , k �Z � �Z � = m �Z � l = 3m + 1 3 3 π mπ Thay vào tập nghiệm thứ 2 của hệ phương trình. nghiệm của phương trình (1) là: x = + 8 2 Cách 2: Đánh giá miền giá trị hai vế: Ta có: Từ (1) � sin 4 x . cos16 x = 1 (1 ) (1’) / �sin 4 x = 1 Do sin 4 x . cos16 x 1 cos16 x = 1 �sin 4 x = 1 sin 4 x = 1 Vậy (1’) � � �� cos16 x = 1 cos16 x = 1 Mặt khác do: sin4x.cos16x = 1 > 0 nên sin4x và cos16x cùng dấu NĂM HỌC 20102011 GV TRÁC TH 17 Ị HUỲNH LIÊN
- TRƯỜNG THPT HÙNG VƯƠNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM sin 4 x = 1 � � sin 4 x = −1 Do đó � � (2) cos16 x = 1 � � cos16 x = −1 Từ (1) (2) nhưng nếu (2) thỏa thì (1) cũng thỏa. Vậy (1) (2) sin 4 x = 1 a/ (a) (ta giải hệ (a) bằng hai cách để thấy rõ ưu điểm của mỗi cách) cos16 x = 1 Cách 1: Biểu diễn nghiệm mỗi phương trình trên đường tròn lương giác π kπ x= + 8 2 B Ta có (a) lπ N x= 8 M() Biểu diễn các điểm ngọn cung của hai phương trình trên đường tròn lượng giác. Có 4 điểm ngọn cung trùng x A/ O A nhau là M,N,P,Q. P π mπ Vậy nghiệm của hệ (a) là: x = + Q 8 2 B/ Cách 2: Tìm nghiệm nguyên của phương trình vô định: π kπ lπ Hệ có nghiệm chung nếu : ∃k , l �Z : + = � l = 4k + 1 8 2 8 Thay vào tập nghiệm phương trình thứ 2 của hệ, nghiệm phương trình đã cho là: π π kπ x = (4k + 1) = + 8 8 2 π kπ x=− + sin 4 x = −1 8 2 b/ � � cos16 x = −1 π lπ x= + 16 8 π kπ π lπ Hệ có nghiệm chung nếu : ∃k , l �Z : − + = + � 2l = 8k − 3 Vô lí vì VT chẵn, VP lẻ 8 2 16 8 Hệ (b) vô nghiệm π mπ Kết luận: Vậy nghiệm phương trình là x = + 8 2 NĂM HỌC 20102011 GV TRÁC TH 18 Ị HUỲNH LIÊN
- TRƯỜNG THPT HÙNG VƯƠNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM b/ Việc chọn nghiệm phương trình được nảy sinh do giải phương trình lượng giác chứa tang, cotang hoặc có chứa ẩn số ở mẫu: Ví dụ 8: Giải phương trình: tan 2 x.tan 3 x.tan 5 x = tan 2 x − tan 3 x − tan 5 x (1) Phân tích: Nguyên tắc giải phương trình loại này là: Đặt điều kiện cho bài toán có nghĩa. Sau đó, giải phương trình và kiểm tra nghiệm tìm được có thỏa điều kiện đặt ra hay không? Kết luận nghiệm. π x (2l + 1) cos 2 x 0 4 � � π Giải:Điều kiện: � 0 + �x cos3 x �۹ (2m 1) � � 6 cos5 x 0 π x (2h + 1) 10 Với điều kiện (1) tan 5 x(1 + tan 2 x.tan 3 x) = tan 2 x − tan 3 x (2) Nhận xét: 1 + tan2x.tan3x 0 vì nếu: 1 + tan2x.tan3x = 0 tan2x = tan3x (VT=0 VP=0) � 1 + tan 2 2 x = 0 vô lý tan 2 x − tan 3 x Vậy (2) tan 5 x = = tan(− x) 1 + tan 2 x.tan 3 x kπ � 5 x = − x + kπ � x = 6 Ta kiểm tra nghiệm tìm được có thỏa các điều kiện hay không? kπ π a/ Điều kiện (a) bị vi phạm nếu : ∃k , l �Z : = (2l + 1) � 2k = 6l + 3 (vô lý vì ) 6 4 π Vậy x = k thỏa điều kiện (a) 6 π π b/ Điều kiện (b) bị vi phạm nếu ∃k , m Z : k = ( 2m + 1) k = 2m + 1 là số nguyên lẻ 6 6 NĂM HỌC 20102011 GV TRÁC TH 19 Ị HUỲNH LIÊN
- TRƯỜNG THPT HÙNG VƯƠNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM π Vậy điều kiện (b) thỏa nếu k = 2n , khi đó nghiệm pt là x = n 3 π π c/ Điều kiện (c) bị vi phạm nếu ∃n, h Z : n = ( 2h + 1) 10n = 6h + 3 ( vô lý vì n, h Z) 3 10 π π Vậy x = n thỏa điều kiện (c) .Kết luận nghiệm của phương trình đã cho là : x = n 3 3 Ví dụ 9: Giải phương trình: tan 5 x = tan 3 x , với x − 3 1 (1) Giải: π kπ + x ( a) 10 5 Điều kiện : (k , h Z ) π hπ x + (b) 6 3 lπ Với điều kiện trên thì tan5x=tan3x 5x = 3x + l π x = 2 π kπ lπ l −1 Điều kiện (a) bị vi phạm nếu ∃k , l Z saocho + = k = 2l + 10 5 2 2 l −1 Vì k,l là số nguyên nên = m là số nguyên l = 2m + 1 2 Suy ra điều kiện (a) không bị vi phạm nếu l = 2n nghiệm x = n π π hπ Điều kiện (b) bị vi phạm nếu ∃h, n Z saocho n π = + 6n = 2h + 1 ( vô lý) 6 3 Vậy nghiệm x thỏa điều kiện (a) và (b) là x = n π Do x − 3 1 2 nπ 4 , Vì n Z nên ta chọn n = 1 Vậy phương trình có nghiệm x = π Ví dụ 10: Giải phương trình: ( cot 2 x − 1) − cos 4 x.cot 2 x = cos x (1) 2cot x Giải: cos x 0 π Điều kiện : sin x �۹۹ 0 sin 2 x 0 x l 2 sin 2 x 0 Với điều kiện trên thì (1) ( cos 2 x − sin 2 x ) .sin x − cos 4 x. cos 2 x = cos x 2 sin x.2cos x sin 2 x cos 2 x(1 − cos 4 x) = cos x sin 2 x NĂM HỌC 20102011 GV TRÁC TH 20 Ị HUỲNH LIÊN
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Sáng kiến kinh nghiệm: Hướng dẫn học sinh giải nhanh bài toán khảo sát mạch điện xoay chiều khi các thông số của mạch thay đổi
20 p | 2549 | 1151
-
Sáng kiến kinh nghiệm: Hướng dẫn phụ đạo học sinh yếu Toán lớp 5
8 p | 1348 | 367
-
Sáng kiến kinh nghiệm: Hướng dẫn học sinh thực hành môn Tin học phù hợp lực học, khả năng của mỗi học sinh nhằm nâng cao kết quả học tập môn Tin học của học sinh
19 p | 1145 | 365
-
Sáng kiến kinh nghiệm - Hướng dẫn học sinh thực hành từ loại Tiếng Việt
19 p | 1213 | 361
-
Sáng kiến kinh nghiệm: "HƯỚNG DẪN HỌC SINH THỰC HIỆN TỐT CÁCH GIẢI BÀI TOÁN CÓ LỜI VĂN – LỚP 5 ( Dạng toán : “ Toán chuyển động đều ” )"
15 p | 1136 | 295
-
Sáng kiến kinh nghiệm: Hướng dẫn lập trình giải một số dạng bài tập cơ bản chương trình Tin học lớp 11 chương II, chương III - Phạm Anh Tùng
23 p | 790 | 293
-
Sáng kiến kinh nghiệm: Hướng dẫn học sinh giải toán có lời văn ở lớp 4, 5 với dạng bài toán: Tìm hai số khi biết tổng và tỉ số của hai số đó
23 p | 483 | 112
-
Sáng kiến kinh nghiệm: Hướng dẫn học sinh giải toán có lời văn ở lớp 4
21 p | 1466 | 105
-
Sáng kiến kinh nghiệm: Hướng dẫn học sinh viết văn miêu tả sử dụng biện pháp nhân hóa
21 p | 359 | 86
-
Sáng kiến kinh nghiệm: Hướng dẫn giải nhanh một số bài tập dao động tắt dần của con lắc lò xo và con lắc đơn, chương Dao động cơ, môn Vật lí lớp 12
15 p | 441 | 67
-
Sáng kiến kinh nghiệm: Hướng dẫn học sinh khai thác và phát triển một số bài toán hình học 9
25 p | 404 | 52
-
Sáng kiến kinh nghiệm: Hướng dẫn học sinh sử dụng Át lát Địa lí Việt Nam trong học tập Địa lí lớp 12
17 p | 588 | 52
-
Sáng kiến kinh nghiệm: Hướng dẫn học sinh giải một số bài toán cực trị trong Hình học giải tích lớp 12
23 p | 258 | 43
-
Sáng kiến kinh nghiệm: Hướng dẫn học sinh học bài và làm bài tập ở nhà
12 p | 375 | 42
-
Sáng kiến kinh nghiệm: Hướng dẫn học sinh giải bài toán sắp xếp - Tin học 8
32 p | 216 | 40
-
Sáng kiến kinh nghiệm: Hướng dẫn học sinh lớp 12 ôn thi Đại học dạng đề so sánh phần văn xuôi
25 p | 172 | 22
-
Sáng kiến kinh nghiệm: Hướng dẫn học sinh giải bài toán định lượng về tính tương đối của chuyển động
14 p | 169 | 19
-
Sáng kiến kinh nghiệm: Hướng dẫn học sinh tìm hiểu và viết báo cáo về môi trường
30 p | 183 | 14
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn