Tìm kiếm

Menu_cap3

menu_Chuyende

Hiển thị mathType

Giải phương trình \[2\sin x + 2\cot x = \sin 2x + 2\]


Kiến thức cần nắm:

Mức độ khó: Theo đánh giá chủ quan của tác giả, bài này ở mức độ vừa phải.

Điều kiện có nghiệm của phương trình:
\[x \ne k\pi ;k \in Z\]
Áp dụng công thức lượng giác cơ bản:
\[\begin{array}{l}
 2\sin x + 2\frac{{\cos x}}{{\sin x}} = 2\sin x.\cos x + 2 \Leftrightarrow 2{\sin ^2}x + 2\cos x = 2{\sin ^2}x.\cos x + 2\sin x \\
  \Leftrightarrow 2{\sin ^2}x - 2\sin x + 2\cos x - 2{\sin ^2}x.\cos x = 0 \\
  \Leftrightarrow 2\sin x.\left( {\sin x - 1} \right) + 2\cos x.\left( {1 - {{\sin }^2}x} \right) = 0 \\
  \Leftrightarrow 2\sin x.\left( {\sin x - 1} \right) + 2\cos x.\left( {1 - \sin x} \right).\left( {1 + \sin x} \right) = 0 \\
  \Leftrightarrow \left( {\sin x - 1} \right)\left( {2\sin x - 2\cos x - 2\cos x.\sin x} \right) = 0 \\
  \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
 \sin x - 1 = 0{\rm{      (1)}} \\
 2\left( {\sin x - \cos x} \right) - 2\cos x.\sin x = 0{\rm{     (2)}} \\
 \end{array} \right. \\
 \end{array}\]

Giải phương trình (1):
\[\sin x = 1 \Leftrightarrow x = \frac{\pi }{2} + k2\pi ;k \in Z\]
Giải phương trình (2):
\[\sin x - \cos x - \sin x.\cos x = 0\]
Đây là phương trình thuộc dạng tựa đối xứng. Cách giải các bạn xem lại
Đặt:
\[t = \sin x - \cos x = \sqrt 2 \sin \left( {x - \frac{\pi }{4}} \right)\]
Điều kiện của t:
\[ - \sqrt 2  \le t \le \sqrt 2 \]
Suy ra:
\[{t^2} = 1 - 2\sin x.\cos x \Rightarrow \sin x.\cos x = \frac{{1 - {t^2}}}{2}\]
Thay vào phương trình, ta được:
\[\begin{array}{l}
 {t^2} = 1 - 2\sin x.\cos x \Rightarrow \sin x.\cos x = \frac{{1 - {t^2}}}{2} \\
 t - \frac{{1 - {t^2}}}{2} = 0 \Leftrightarrow 2t - 1 + {t^2} = 0 \Leftrightarrow {t^2} + 2t - 1 = 0 \\
  \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
 t =  - 1 - \sqrt 2 (l) \\
 t =  - 1 + \sqrt 2  \\
 \end{array} \right. \Leftrightarrow \sqrt 2 \sin \left( {x - \frac{\pi }{4}} \right) =  - 1 + \sqrt 2  \Leftrightarrow \sin \left( {x - \frac{\pi }{4}} \right) = \frac{{ - 1 + \sqrt 2 }}{{\sqrt 2 }} \\
  \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
 x - \frac{\pi }{4} = \arcsin \frac{{ - 1 + \sqrt 2 }}{{\sqrt 2 }} + m2\pi ;m \in Z \\
 x - \frac{\pi }{4} = \pi  - \arcsin \frac{{ - 1 + \sqrt 2 }}{{\sqrt 2 }} + n2\pi ;n \in Z \\
 \end{array} \right. \\
  \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
 x = \frac{\pi }{4} + \arcsin \frac{{ - 1 + \sqrt 2 }}{{\sqrt 2 }} + m2\pi ;m \in Z \\
 x = \frac{{5\pi }}{4} - \arcsin \frac{{ - 1 + \sqrt 2 }}{{\sqrt 2 }} + n2\pi ;n \in Z \\
 \end{array} \right. \\
 \end{array}\]
Vậy phương trình có ba nghiệm:
\[\left[ \begin{array}{l}
 x = \frac{\pi }{2} + k2\pi ;k \in Z \\
 x = \frac{\pi }{4} + \arcsin \frac{{ - 1 + \sqrt 2 }}{{\sqrt 2 }} + m2\pi ;m \in Z \\
 x = \frac{{5\pi }}{4} - \arcsin \frac{{ - 1 + \sqrt 2 }}{{\sqrt 2 }} + n2\pi ;n \in Z \\
 \end{array} \right.\]

Không có nhận xét nào:

Đăng nhận xét

Cám ơn bạn đã góp ý cho Gia sư Khánh Hòa. Chúc bạn sức khỏe và thành công.