опорный конспект "Тригонометрические уравнения"
методическая разработка по алгебре (10 класс) на тему
методическая разработка по алгебре 10 класса. Предназначена для изуения нового материала, содержит примеры решения простейших тригонометрических уравнений
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
trigonometricheskie_uravneniya.docx | 200.62 КБ |
Предварительный просмотр:
«Уравнение есть равенство, которое ещё не является истинным, но которое стремятся сделать истинным, не будучи уверенным, что этого можно достичь. А. Фуше Составила учитель математики МБОУ «ЦО №3» Константинова Е.Ю.
|
Цели:
Ввести понятие арксинуса, арккосинуса, арктангенса, арккотангенса, формулы корней простейших тригонометрических уравнений вида:
sin x = a, cos x = a, tg x = a.
Научить учащихся «видеть различные типы тригонометрических уравнений.
Рассмотреть примеры решения простейших тригонометрических уравнений, однородных уравнений и уравнений, приводимых к ним, а также уравнений, решаемых методом группировки, и разложением на множители.
Способствовать развитию навыков самостоятельного применения знаний при решении тригонометрических уравнений.
В результате изучения темы учащиеся должны:
Уметь решать различные типы тригонометрических уравнений.
Арксинусом числа а называется такое число из отрезка , синус которого равен а.
Пример 1 Найдём arcsin .
аrcsin = , так как sin = и є .
Пример 2 Найдём arcsin .
Число из промежутка , синус которого есть , равно .
Поэтому arcsin =
Арккосинусом числа а называется такое число из отрезка [0; π], косинус которого равен а.
Пример 3 Найдём arccos .
аrcсos = , так как cos = и є [0; π].
Пример 4 Найдём arcсos .
arcсos = , так как cos = и є [0; π].
Арктангенсом числа а называется такое число из интервала , тангенс которого равен а.
Пример 5 Найдём arctg 1.
arctg 1 = , так как tg = 1 и є .
Пример 6 Найдём arctg (–1).
arctg (–1) = , так как tg = –1 и є.
Арккотангенсом числа а называется такое число из интервала (0; π), котангенс которого равен а.
Пример 7 Найдём arcctg (–1).
arcctg (–1) = , так как ctg = –1 и є (0; π).
Выполнить самостоятельно.
Вычислите:
1) arcsin 0; 5) arccos ; 9) arctg 1;
2) arcsin ; 6) arcсos ; 10) arctg (–1);
3) arcsin 1; 7) arcсos ; 11) arctg 0;
4) arcsin ; 8) arcсos 1; 12) arcctg (–1).
Имеют ли смысл выражения:
1) arcsin ; 5) arcсos π;
_
2) arcsin 1,5; 6) arcsin (3 – √20);
_ _
3) arcсos √5; 7) arcсos (– √3);
4) arcсos ; 8) arcsin .
Найдите значения выражений:
1) arcsin 0 + arcсos 0; 4) arcsin + arcсos ;
2) arcsin + arcсos ; 5) arctg 1 – arctg √3;
3) arcsin (–1) + arcсos ; 6) arctg (– √3) + arctg 0.
Простейшие тригонометрические уравнения.
Уравнение, содержащее неизвестную величину под знаком тригонометрической функции, называется тригонометрическим.
sin x = a, –1 ≤ a ≤ 1 x = (–1)n ∙ arcsin a + πn, nєZ |
sin x = 1 x = + 2πn, nєZ |
sin x = 0 x = πn, nєZ |
sin x = –1 x = + 2πn, nєZ |
cos x = a, –1 ≤ a ≤ 1 x = ± arccos a + 2πn, nєZ |
cos x = 0 x = + πn, nєZ |
cos x = 1 x = 2πn, nєZ |
cos x = –1 x = π + 2πn, nєZ |
tg x = a, а – любое x = arctg a + πn, nєZ |
tg x = 1 x = + πn, nєZ |
tg x = 0 x = πn, nєZ |
tg x = –1 x = + πn, nєZ |
Примеры решения простейших тригонометрических уравнений.
_ 1) 2cos x + √3 = 0, _ 2cos x = – √3, cos x = , x = ± arccos + 2πn, nєZ, x = ± + 2πn, nєZ. | _ 2) 2 sin x – √2 = 0, _ 2 sin x = √2, sin x = , x = (– 1)n ∙ arcsin + πn, nєZ, x = (– 1)n ∙ + πn, nєZ. |
3) 2cos x – 1 = 0, 2cos x = 1, cos x = , x = ± arccos + 2πn, nєZ, x = ± + 2πn, nєZ, | _ 4) √3 tg x + 1 = 0, _ √3 tg x = – 1, tg x = , x = arctg + πn, nєZ, x = + πn, nєZ. |
5) sin 2x = , 2x = (–1)n ∙ arcsin + πn, nєZ, 2x = (–1)n ∙ + πn, nєZ, Разделим обе части уравнения на 2, получим: х = (–1)n ∙ + , nєZ. | 6) cos = , = ± arccos + 2πn, nєZ, = ± + 2πn, nєZ, Умножим обе части уравнения на 3, получим: х = ± 2π + 6πn, nєZ. |
_ 7) 2sin x + √2 = 0, _ 2sin x = – √2, sin x = , x = (–1)n ∙ arcsin + πn, nєZ, x = (–1)n ∙ + πn, nєZ. | 8) sin x – 1 = 0, sin x = 1, x = + 2πn, nєZ. |
Решите самостоятельно:
_
√2 sin x + 1 = 0
1) (–1)n ∙ + πn, nєZ, 3) ± + 2πn, nєZ,
2) (–1)n + 1 ∙ + πn, nєZ, 4) ± + 2πn, nєZ.
_
2 sin x + √3 = 0
1) (–1)n ∙ + πn, nєZ, 3) ± + 2πn, nєZ,
2) ± + 2πn, nєZ, 4) (–1)n + 1 ∙ + 2πn, nєZ.
_
2 cos x + √2 = 0
1) (–1)n ∙ + πn, nєZ, 3) ± + 2πn, nєZ,
2) ± + 2πn, nєZ, 4) ± + πn, nєZ.
2 cos x + 1 = 0
1) ± + 2πn, nєZ, 3) ± + 2πn, nєZ,
2) (–1)n ∙ + πn, nєZ, 4) (–1)n ∙ + πn, nєZ.
cos x – 1 = 0
1) ± + πn, nєZ, 3) 2πn, nєZ,
2) (–1)n ∙ + πn, nєZ, 4) ± + 2πn, nєZ.
_
tg x + √3 = 0
1) ± + 2πn, nєZ, 3) + πn, nєZ,
2) (–1)n ∙ + πn, nєZ, 4) + πn, nєZ.
cos 4x = 0
1) + πn, nєZ, 3) + , nєZ,
2) + πn, nєZ. 4) ± + , nєZ.
Примеры решения тригонометрических уравнений.
Ранее были представлены формулы корней простейших тригонометрических уравнений sin x = a, cos x = a, tg x = a.
К этим уравнениям сводятся другие тригонометрические уравнения. Для большинства таких уравнений требуется применение различных формул и преобразований тригонометрических выражений. Рассмотрим некоторые примеры решения тригонометрических уравнений.
п/п | Способы решения тригонометрических уравнений. | Образцы решения тригонометрических уравнений. | Примеры для самостоятельного решения. |
I. | Данные уравнения решаются путём введения новой переменной. | 2 sin2 x + sin x = 0. Пусть sin x = y, тогда данное уравнение можно записать в виде: 2y2 + y – 1 = 0. Мы получим квадратное уравнение. Решим его. D = b2 – 4ac = 12 – 4 ∙ 2 ∙ (–1) = 9 D > 0 (2 корня). y = = = ; y1 = ; y2 = –1. Следовательно: sin x = x = (–1)n ∙ arcsin + πn, nєZ, x = (–1)n ∙ + πn, nєZ. sin x = –1 x = + 2πn, nєZ. Ответ: (–1)n ∙ + πn, nєZ + 2πn, nєZ | 2 sin2 x – sin x – 1 = 0 3 sin2 x – 5 sin x – 2 = 0 6 cos2 x + cos x – 1 = 0 4 cos2 x – 8 cos x + 3 =0 |
II | Данные уравнения решаются путём введения новой переменной. Используются формулы: sin2 x = 1 – cos2 x cos2 x = 1 – sin2 x. | 6 sin2 x + 5 cos x – 2 = 0 Заменяя sin2 x на 1 – cos2 x, получим: 6 ∙ (1 – cos2 x) + 5 cos x – 2 = 0, 6 – 6 cos2 x + 5 cos x – 2 = 0, –6 cos2 x + 5 cos x + 4 = 0, Введём новую переменную: cos2 x = y, тогда данное уравнение можно записать в виде: –6 y2 + 5 y + 4 = 0. Решим квадратное уравнение: D = b2 – 4ac = 52 – 4 ∙ (–6) ∙ 4 =121, D > 0 (2 корня) y === ; y1 = , y2 = следовательно: cos x = x = ± arccos + 2 πn, nєZ, x = ± + 2 πn, nєZ. cos x = нет корней, так как > 1. Ответ: ±+ 2 πn, nєZ. | 5 sin2 x + 6 cos x – 6 =0 2 cos2 x + sin x + 1 = 0 cos2 x + 3 sin x = 3 2 sin2 x + 3 cos x = 0 |
III | Данные уравнения решаются путём введения новой переменной. Обе части уравнения разделим на cos2 x, при этом получим уравнение, равносильное данному. Используем формулу: tg x = . | 3 sin2 x – 4 sin x cos x + cos2 x =0 Разделим обе части уравнения на cos2 x. Получим уравнение: 3 tg2 x – 4 tg x + 1 = 0. Введём новую переменную: tg x = y, получим квадратное уравнение 3 y2 – 4 y + 1 = 0, и решим его. D = b2 – 4ac = (–4)2 – 4 ∙ 3 ∙ 1 =4, D > 0 (2 корня) y == = ; y1 = 1, y2 = , следовательно: tg x = 1, x = arctg 1 + πn, nєZ, x = + πn, nєZ. tg x = , x = arctg + πn, nєZ. Ответ: + πn, nєZ. arctg + πn, nєZ. | 3 sin2 x + sin x cos x – 2 cos2 x = 0 2 cos2 x – 3 sin x cos x + sin2 x = 0 |
IV | Данные уравнения решаются путём деления обеих частей уравнения на cos x. Уравнение имеет вид: a sin x + b cos x = c | 2 sin x – 3 cos x = 0 Разделим обе части уравнения на cos x ≠ 0, получим уравнение вида: 2 tg x – 3 = 0 2 tg x = 3 tg x = x = arctg + πn, nєZ. Ответ: arctg + πn, nєZ. | _ √3 cos x + sin x = 0 sin x – 2 cos x = 0 |
V | Многие тригонометрические уравнения, правая часть которых равна 0, решаются разложением их левой части на множители. Используется формула: sin 2x = 2sinx cosx. | sin2x – sinx = 0, 2sinx cosx – sinx = 0, sinx ∙ (2cosx – 1) = 0, sinx = 0 x = πn, nєZ или 2cosx – 1 = 0, 2cosx = 1, cosx = , x = ± arccos + 2πn, nєZ, x = ± + 2πn, nєZ. Ответ: πn, nєZ ± + 2πn, nєZ | sin2x – cosx = 0 |
Тема завершена. Предлагается контрольная работа. Успехов вам!!!
1. Найдите значение выражения:
а) arccos 1 + arcsin 0,
б) arccos – arcsin .
2. Решите уравнения:
а) 3sin2 x – 5 sinx – 2 = 0, г) 2sinx + sin2x = 0,
б) 8cos2 x – 12sin x + 7 = 0, д) sin2x = 1,
в) 2sin2 x + sinx = 0, е) 9sinx cosx – 7cos2 x = 2sin2 x.
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Опорный конспект по теме "Способы решения логарифмических уравнений"
Опорный конспект "Способы решения логарифмических уравнений"...
Опорный конспект по математике для учащихся 5 класса по теме "Уравнения"
Опорный конспект содержит объяснение нового материала....
Опорный конспект по математике для учащихся 5 класса по теме "Решение задач с помощью уравнений"
Опорный конспект по математике для учащихся 5 класса по теме: Решение задач с помощью уравнений....
Опорный конспект "Тригонометрические уравнения"
Способы решения тригонометрических уравнений....
Методические разработки-опорные сигналы для учащихся по теме: "Иррациональные уравнения"
Опорные сигналы. Иррациональные уравнения...
Опорный конспект "Решение уравнений"
Опорный конспект по теме "Уравнения" для учащихся...