1. Trang Chủ
  2. Tài Liệu Học Tập
  3. Lý thuyết Phương trình lượng giác cơ bản - SGK Toán 11 Cánh Diều

Lý thuyết Phương trình lượng giác cơ bản - SGK Toán 11 Cánh Diều

Lý Thuyết Phương Trình Lượng Giác Cơ Bản - Nền Tảng Toán 11

Phương trình lượng giác là một trong những chủ đề quan trọng của chương trình Toán 11, đặc biệt trong sách giáo khoa Cánh Diều. Việc nắm vững lý thuyết cơ bản là điều kiện tiên quyết để giải quyết các bài tập phức tạp và đạt kết quả tốt trong các kỳ thi.

Bài viết này của tusach.vn sẽ cung cấp một cách hệ thống và dễ hiểu nhất về lý thuyết phương trình lượng giác cơ bản, bao gồm các định nghĩa, công thức và phương pháp giải các phương trình lượng giác thường gặp.

1. Khái niệm phương trình tương đương

1. Khái niệm phương trình tương đương

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

- Nếu phương trình f(x) =0 tương đương với phương trình g(x) =0 thì ta viết \(f(x) = 0 \Leftrightarrow g(x) = 0\)

*Chú ý: Hai phương trình vô nghiệm là hai phương trình tương đương.

- Các phép biến đổi tương đương:

+ Cộng hay trừ hai vế với cùng một số hoặc cùng một biểu thức.

+ Nhân hoặc chia 2 vế với cùng một số khác 0 hoặc với cùng một biểu thức luôn có giá trị khác 0.

2. Phương trình \({\mathop{\rm s}\nolimits} {\rm{inx}} = m\)

Phương trình sinx=m có nghiệm khi và chỉ khi \(\left| m \right| \le 1\).

Khi \(\left| m \right| \le 1\)sẽ tồn tại duy nhất \(\alpha \in \left[ { - \frac{\pi }{2};\frac{\pi }{2}} \right]\) thoả mãn \(\sin \alpha = m\). Khi đó:

\({\mathop{\rm s}\nolimits} {\rm{inx}} = m \Leftrightarrow \sin x = \sin \alpha \) \( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = \alpha + k2\pi \\x = \pi - \alpha + k2\pi \end{array} \right.\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\)

* Chú ý:

a, Nếu số đo của góc \(\alpha \)được cho bằng đơn vị độ thì \(\sin x = \sin {\alpha ^o} \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = {\alpha ^o} + k{360^o}\\x = {180^o} - {\alpha ^o} + k{360^o}\end{array} \right.\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\)

b,Một số trường hợp đặc biệt

\(\begin{array}{l}\sin x = 0 \Leftrightarrow x = k\pi ,k \in \mathbb{Z}.\\\sin x = 1 \Leftrightarrow x = \frac{\pi }{2} + k2\pi ,k \in \mathbb{Z}.\\\sin x = - 1 \Leftrightarrow x = - \frac{\pi }{2} + k2\pi ,k \in \mathbb{Z}.\end{array}\)

3. Phương trình \({\rm{cosx}} = m\)

Phương trình \({\rm{cosx}} = m\) có nghiệm khi và chỉ khi \(\left| m \right| \le 1\).

Khi \(\left| m \right| \le 1\) sẽ tồn tại duy nhất \(\alpha \in \left[ {0;\pi } \right]\) thoả mãn \({\rm{cos}}\alpha = m\). Khi đó:

\({\rm{cosx}} = m \Leftrightarrow {\rm{cosx}} = {\rm{cos}}\alpha \) \( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = \alpha + k2\pi \\x = - \alpha + k2\pi \end{array} \right.\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\)

* Chú ý:

a, Nếu số đo của góc \(\alpha \)được cho bằng đơn vị độ thì \(\cos x = \cos {\alpha ^o} \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = {\alpha ^o} + k{360^o}\\x = - {\alpha ^o} + k{360^o}\end{array} \right.\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\)

b, Một số trường hợp đặc biệt

\(\begin{array}{l}{\rm{cos}}x = 0 \Leftrightarrow x = \frac{\pi }{2} + k\pi ,k \in \mathbb{Z}.\\{\rm{cos}}x = 1 \Leftrightarrow x = k2\pi ,k \in \mathbb{Z}.\\{\rm{cos}}x = - 1 \Leftrightarrow x = \pi + k2\pi ,k \in \mathbb{Z}.\end{array}\)

4. Phương trình \(\tan x = m\)

Phương trình \(\tan x = m\)có nghiệm với mọi m.

Với mọi \(m \in \mathbb{R}\), tồn tại duy nhất \(\alpha \in \left( { - \frac{\pi }{2};\frac{\pi }{2}} \right)\) thoả mãn \(\tan \alpha = m\). Khi đó:

\(\tan {\rm{x}} = m \Leftrightarrow \tan x = \tan \alpha \Leftrightarrow x = \alpha + k\pi ,k \in \mathbb{Z}.\)

*Chú ý: Nếu số đo của góc \(\alpha \)được cho bằng đơn vị độ thì

\(\tan x = \tan {\alpha ^o} \Leftrightarrow x = {\alpha ^o} + k{180^o},k \in \mathbb{Z}.\)

5. Phương trình \(\cot x = m\)

Phương trình \(\cot x = m\)có nghiệm với mọi m.

Với mọi \(m \in \mathbb{R}\), tồn tại duy nhất \(\alpha \in \left( {0;\pi } \right)\) thoả mãn \(\cot \alpha = m\). Khi đó:

\(\cot {\rm{x}} = m \Leftrightarrow \cot x = \cot \alpha \Leftrightarrow x = \alpha + k\pi ,k \in \mathbb{Z}.\)

*Chú ý: Nếu số đo của góc \(\alpha \)được cho bằng đơn vị độ thì

\(\cot x = \cot {\alpha ^o} \Leftrightarrow x = {\alpha ^o} + k{180^o},k \in \mathbb{Z}.\)

6. Sử dụng máy tính cầm tay tìm góc khi biết giá trị lượng giác của nó

Bước 1. Chọn đơn vị đo góc (độ hoặc radian).

Muốn tìm số đo độ, ta ấn: SHIFT \( \to \)MODE \( \to \)3 (CASIO FX570VN).

Muốn tìm số đo radian, ta ấn: SHIFT \( \to \)MODE \( \to \)4 (CASIO FX570VN).

Bước 2. Tìm số đo góc.

Khi biết SIN, COS, TANG của góc \(\alpha \)ta cần tìm bằng m, ta lần lượt ấn các phím SHIFT và một trong các phím SIN, COS, TANG rồi nhập giá trị lượng giác m và cuối cùng ấn phím “BẰNG =”. Lúc này trên màn hình cho kết quả là số đo của góc \(\alpha \)

Lý thuyết Phương trình lượng giác cơ bản - SGK Toán 11 Cánh Diều 1

Lý Thuyết Phương Trình Lượng Giác Cơ Bản - Toán 11 Cánh Diều: Tổng Quan Chi Tiết

Phương trình lượng giác là phương trình có chứa ẩn số trong biểu thức lượng giác. Việc giải phương trình lượng giác đòi hỏi kiến thức vững chắc về các giá trị lượng giác của các góc đặc biệt, các công thức lượng giác và các phép biến đổi lượng giác.

1. Các Loại Phương Trình Lượng Giác Cơ Bản

Có một số loại phương trình lượng giác cơ bản thường gặp:

  • Phương trình sin(x) = a: Với -1 ≤ a ≤ 1.
  • Phương trình cos(x) = a: Với -1 ≤ a ≤ 1.
  • Phương trình tan(x) = a: Với mọi a ∈ ℝ.
  • Phương trình cot(x) = a: Với mọi a ∈ ℝ.

2. Phương Pháp Giải Phương Trình Lượng Giác Cơ Bản

Để giải các phương trình lượng giác cơ bản, ta thường sử dụng các bước sau:

  1. Xác định giá trị của x: Tìm các giá trị của x thỏa mãn phương trình lượng giác đã cho.
  2. Tìm nghiệm tổng quát: Biểu diễn nghiệm của phương trình dưới dạng tổng quát, bao gồm cả các nghiệm tuần hoàn.
  3. Tìm nghiệm trong khoảng cho trước: Nếu đề bài yêu cầu tìm nghiệm trong một khoảng cụ thể, ta cần tìm các nghiệm thỏa mãn điều kiện đó.

3. Các Công Thức Lượng Giác Quan Trọng

Việc nắm vững các công thức lượng giác sau đây là rất quan trọng để giải phương trình lượng giác:

  • sin2(x) + cos2(x) = 1
  • tan(x) = sin(x) / cos(x)
  • cot(x) = cos(x) / sin(x)
  • Công thức cộng và hiệu lượng giác
  • Công thức nhân đôi và nhân ba lượng giác

4. Ví Dụ Minh Họa

Ví dụ 1: Giải phương trình sin(x) = 1/2

Nghiệm của phương trình là:

x = π/6 + k2π hoặc x = 5π/6 + k2π, với k ∈ ℤ

Ví dụ 2: Giải phương trình cos(x) = -1

Nghiệm của phương trình là:

x = π + k2π, với k ∈ ℤ

5. Mở Rộng và Ứng Dụng

Lý thuyết phương trình lượng giác cơ bản là nền tảng để giải các phương trình lượng giác phức tạp hơn, như phương trình lượng giác bậc hai, phương trình lượng giác chứa căn thức, và phương trình lượng giác lượng giác. Nó cũng có ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khoa học kỹ thuật, như vật lý, kỹ thuật điện, và xử lý tín hiệu.

6. Bài Tập Luyện Tập

Để củng cố kiến thức, bạn có thể thực hành giải các bài tập sau:

  • Giải phương trình sin(x) = -√3/2
  • Giải phương trình cos(x) = 0
  • Giải phương trình tan(x) = 1

Lưu ý: Khi giải phương trình lượng giác, cần chú ý kiểm tra lại nghiệm để đảm bảo rằng nghiệm tìm được thỏa mãn điều kiện của phương trình và không có nghiệm ngoại lai.

Hy vọng bài viết này đã cung cấp cho bạn một cái nhìn tổng quan và chi tiết về lý thuyết phương trình lượng giác cơ bản - SGK Toán 11 Cánh Diều. Hãy luyện tập thường xuyên để nắm vững kiến thức và tự tin giải các bài tập!

Tải sách PDF tại TuSach.vn mang đến trải nghiệm tiện lợi và nhanh chóng cho người yêu sách. Với kho sách đa dạng từ sách văn học, sách kinh tế, đến sách học ngoại ngữ, bạn có thể dễ dàng tìm và tải sách miễn phí với chất lượng cao. TuSach.vn cung cấp định dạng sách PDF rõ nét, tương thích nhiều thiết bị, giúp bạn tiếp cận tri thức mọi lúc, mọi nơi. Hãy khám phá kho sách phong phú ngay hôm nay!

VỀ TUSACH.VN