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

Lý thuyết Phương trình lượng giác cơ bản - SGK Toán 11 Cùng khám phá

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. Việc nắm vững lý thuyết phương trình lượng giác cơ bản là điều kiện cần thiết để giải quyết các bài toán phức tạp hơn 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.

I. Phương trình tương đương

I. Phương trình tương đương

1. Khái niệm phương trình tương đương

- Hai phương trình 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 \(f(x) = 0 \Leftrightarrow g(x) = 0\)

2. 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.

II. Phương trình lượng giác cơ bản

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

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

Khi \( - 1 \le m \le 1\)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

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

2. Phương trình \({\rm{cosx}} = m\)

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

Khi \( - 1 \le m \le 1\)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

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

3. 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

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

4. 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

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

III. Giải phương trình lượng giác cơ bản bằng máy tính cầm tay

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

Muốn tìm số đo độ, ta ấn: SHIFT \( \to \)MODE \( \to \)3 (CASIO FX 570VN).

Muốn tìm số đo radian, ta ấn: SHIFT \( \to \)MODE \( \to \)4 (CASIO FX 570VN).

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 Cùng khám phá 1

Lý Thuyết Phương Trình Lượng Giác Cơ Bản - Toán 11: Tổng Quan

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 công thức lượng giác cơ bản, các giá trị lượng giác của các góc đặc biệt, và các phương pháp biến đổi lượng giác.

Các Loại Phương Trình Lượng Giác Cơ Bản

  1. Phương trình lượng giác với một hàm số lượng giác: Ví dụ: sin(x) = a, cos(x) = a, tan(x) = a, cot(x) = a.
  2. Phương trình lượng giác đưa về phương trình bậc hai: Ví dụ: sin2(x) + 2sin(x) - 3 = 0.
  3. Phương trình lượng giác sử dụng công thức biến đổi: Ví dụ: phương trình chứa sin2(x) + cos2(x) = 1.

Công Thức Lượng Giác Cơ Bản Cần Nhớ

  • sin2(x) + cos2(x) = 1
  • tan(x) = sin(x) / cos(x)
  • cot(x) = cos(x) / sin(x)
  • 1 + tan2(x) = 1/cos2(x)
  • 1 + cot2(x) = 1/sin2(x)

Phương Pháp Giải Phương Trình Lượng Giác Cơ Bản

1. Giải phương trình sin(x) = a (với -1 ≤ a ≤ 1)

Phương trình sin(x) = a có nghiệm khi -1 ≤ a ≤ 1. Nghiệm của phương trình là:

  • x = arcsin(a) + k2π (k ∈ Z)
  • x = π - arcsin(a) + k2π (k ∈ Z)

2. Giải phương trình cos(x) = a (với -1 ≤ a ≤ 1)

Phương trình cos(x) = a có nghiệm khi -1 ≤ a ≤ 1. Nghiệm của phương trình là:

  • x = arccos(a) + k2π (k ∈ Z)
  • x = -arccos(a) + k2π (k ∈ Z)

3. Giải phương trình tan(x) = a (với mọi a ∈ R)

Phương trình tan(x) = a có nghiệm là:

  • x = arctan(a) + kπ (k ∈ Z)

4. Giải phương trình cot(x) = a (với mọi a ∈ R)

Phương trình cot(x) = a có nghiệm là:

  • x = arccot(a) + kπ (k ∈ Z)

Ví dụ Minh Họa

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

Ta có: x = arcsin(1/2) + k2π = π/6 + k2π hoặc x = π - arcsin(1/2) + k2π = 5π/6 + k2π (k ∈ Z)

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

Ta có: x = arccos(-√2/2) + k2π = 3π/4 + k2π hoặc x = -arccos(-√2/2) + k2π = 5π/4 + k2π (k ∈ Z)

Lưu Ý Quan Trọng

  • Luôn kiểm tra điều kiện xác định của phương trình lượng giác (ví dụ: mẫu số khác 0).
  • Sử dụng máy tính bỏ túi để tính các giá trị lượng giác của các góc đặc biệt.
  • Nắm vững các công thức biến đổi lượng giác để đơn giản hóa phương trình.

Bài Tập Áp Dụng

Để củng cố kiến thức, hãy giải các bài tập sau:

  1. Giải phương trình sin(x) = √3/2
  2. Giải phương trình cos(x) = 1/2
  3. Giải phương trình tan(x) = 1

Hy vọng bài viết này đã giúp bạn hiểu rõ hơn về lý thuyết phương trình lượng giác cơ bản. Chúc bạn học tốt!

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