Tìm kiếm

Menu_cap3

menu_Chuyende

Hiển thị mathType

Giải phương trình \[\cos x + \sqrt {2 - c{\rm{o}}{{\rm{s}}^2}x} + \cos x.\sqrt {2 - c{\rm{o}}{{\rm{s}}^2}x} = 3\]


Kiến thức cần biết:

  • Giải phương trình dạng:
\[\sqrt A  = B \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
 B \ge 0 \\
 A = {B^2} \\
 \end{array} \right.\]
  • Miền giá trị của hàm cos: 
\[ - 1 \le \cos x \le 1\]
  • Các tính chất cơ bản của bất đẳng thức.
Kỹ năng:
  • Biến đổi miền giá trị của một biểu thức chứa sin hoặc cos.
Mức độ khó: Theo đánh giá chủ quan của tác giả, bài này ở mức độ vừa phải.

Ta nhận thấy:
\[ - 1 \le \cos x \le 1 \Rightarrow 0 \le c{\rm{o}}{{\rm{s}}^2}x \le 1 \Rightarrow 1 \le 2 - c{\rm{o}}{{\rm{s}}^2}x \le 2\]
Do đó bài này không cần đặt điều kiện.
Đây là lớp bài toán được giải theo phương pháp đặt ẩn số phụ.
Đặt:
\[t = \cos x + \sqrt {2 - c{\rm{o}}{{\rm{s}}^2}x} \]
Bình phương 2 vế:
\[\begin{array}{l}
 {t^2} = c{\rm{o}}{{\rm{s}}^2}x + 2\cos x.\sqrt {2 - c{\rm{o}}{{\rm{s}}^2}x}  + 2 - c{\rm{o}}{{\rm{s}}^2}x \\
  \Rightarrow {t^2} = 2 + 2\cos x.\sqrt {2 - c{\rm{o}}{{\rm{s}}^2}x}  \\
  \Rightarrow \cos x.\sqrt {2 - c{\rm{o}}{{\rm{s}}^2}x}  = \frac{{{t^2} - 2}}{2} \\
 \end{array}\]
Phương trình ban đầu được biến đổi về dạng:
\[t + \frac{{{t^2} - 2}}{2} = 3 \Leftrightarrow {t^2} + 2t - 8 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
 t =  - 4 \\
 t = 2 \\
 \end{array} \right.\]
Với t = -4:
ta được:
\[\cos x + \sqrt {2 - c{\rm{o}}{{\rm{s}}^2}x}  =  - 4 \Leftrightarrow \sqrt {2 - c{\rm{o}}{{\rm{s}}^2}x}  =  - 4 - \cos x\]
Dễ thấy phương trình này vô nghiêm do:
\[ - 5 \le  - 4 - \cos x \le  - 3\]
Với t = 2:
ta được:
\[\cos x + \sqrt {2 - c{\rm{o}}{{\rm{s}}^2}x}  = 2 \Leftrightarrow \sqrt {2 - c{\rm{o}}{{\rm{s}}^2}x}  = 2 - \cos x\]
ta có:
\[1 \le 2 - \cos x \le 3\]
do đó phương trình tương đương với phương trình:
\[\begin{array}{l}
 2 - c{\rm{o}}{{\rm{s}}^2}x = {\left( {2 - \cos x} \right)^2} \\
  \Leftrightarrow 2 - c{\rm{o}}{{\rm{s}}^2}x = 4 - 4\cos x + c{\rm{o}}{{\rm{s}}^2}x \\
  \Leftrightarrow 2c{\rm{o}}{{\rm{s}}^2}x - 4\cos x + 2 = 0 \\
  \Leftrightarrow c{\rm{o}}{{\rm{s}}^2}x - 2\cos x + 1 = 0 \\
  \Leftrightarrow {\left( {\cos x - 1} \right)^2} = 0 \\
  \Leftrightarrow \cos x = 1 \\
  \Leftrightarrow x = k2\pi ;k \in Z \\
 \end{array}\]

Vậy phương trình có một nghiệm: \[x = k2\pi ;k \in Z\]

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.