Giải bài 2 trang 31 sách bài tập toán 11 - Chân trời sáng tạo tập 1

Giải các phương trình lượng giác sau: a) \(\cos \left( {2x + {{10}^0}} \right) = \sin \left( {{{50}^0} - x} \right)\); b) \(8{\sin ^3}x + 1 = 0\);

Đề bài

Giải các phương trình lượng giác sau:

a) \(\cos \left( {2x + {{10}^0}} \right) = \sin \left( {{{50}^0} - x} \right)\);

b) \(8{\sin ^3}x + 1 = 0\);

c) \(\left( {\sin x + 3} \right)\left( {\cot x - 1} \right) = 0\);

d) \(\tan \left( {x - {{30}^0}} \right) - \cot {50^0} = 0\).

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Sử dụng kiến thức về phương trình lượng giác cơ bản để giải phương trình:

a) Phương trình \(\cos x = m\) có nghiệm khi \(\left| m \right| \le 1\). Khi đó, nghiệm của phương trình là \(x = \alpha + k2\pi \left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\); \(x = - \alpha + k2\pi \left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\) với \(\alpha \) là góc thuộc \(\left[ {0;\pi } \right]\) sao cho \(\cos \alpha = m\).

Đặc biệt: \(\cos u = \cos v \Leftrightarrow u = v + k2\pi \left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\) hoặc \(u = - v + k2\pi \left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\)

\(\cos u = \cos {a^0} \Leftrightarrow u = {a^0} + k{360^0}\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\) hoặc \(u = - {a^0} + k{360^0}\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\)

b) Phương trình \(\sin x = m\) có nghiệm khi \(\left| m \right| \le 1\). Khi đó, nghiệm của phương trình là \(x = \alpha + k2\pi \left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\); \(x = \pi - \alpha + k2\pi \left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\) với \(\alpha \) là góc thuộc \(\left[ { - \frac{\pi }{2};\frac{\pi }{2}} \right]\) sao cho \(\sin \alpha = m\).

c) + Phương trình \(\sin x = m\) có nghiệm khi \(\left| m \right| \le 1\).

+ Với mọi số thực m, phương trình \(\cot x = m\) có nghiệm \(x = \alpha + k\pi \left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\) với \(\alpha \) là góc thuộc \(\left( {0;\pi } \right)\) sao cho \(\cot \alpha = m\).

d) Với mọi số thực m, phương trình \(\tan x = m\) có nghiệm \(x = \alpha + k\pi \left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\) với \(\alpha \) là góc thuộc \(\left( { - \frac{\pi }{2};\frac{\pi }{2}} \right)\) sao cho \(\tan \alpha = m\).

Lời giải chi tiết

a) \(\cos \left( {2x + {{10}^0}} \right) = \sin \left( {{{50}^0} - x} \right) \) \( \Leftrightarrow \cos \left( {2x + {{10}^0}} \right) = \cos \left[ {{{90}^0} - \left( {{{50}^0} - x} \right)} \right]\)

\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}2x + {10^0} = {40^0} + x + k{360^0}\\2x + {10^0} = - \left( {{{40}^0} + x} \right) + k{360^0}\end{array} \right.\left( {k \in \mathbb{Z}} \right) \) \( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = {30^0} + k{360^0}\\x = \frac{{ - {{50}^0}}}{3} + k{120^0}\end{array} \right.\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\)

Vậy phương trình đã cho có nghiệm \(x = {30^0} + k{360^0}\left( {k \in \mathbb{Z}} \right);x = \frac{{ - {{50}^0}}}{3} + k{120^0}\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\)

b) \(8{\sin ^3}x + 1 = 0 \) \( \Leftrightarrow {\sin ^3}x = {\left( {\frac{{ - 1}}{2}} \right)^3} \) \( \Leftrightarrow \sin x = \frac{{ - 1}}{2} \) \( \Leftrightarrow \sin x = \sin \frac{{ - \pi }}{6}\)

\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = \frac{{ - \pi }}{6} + k2\pi \\x = \pi - \frac{{ - \pi }}{6} + k2\pi \end{array} \right.\left( {k \in \mathbb{Z}} \right) \) \( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = \frac{{ - \pi }}{6} + k2\pi \\x = \frac{{7\pi }}{6} + k2\pi \end{array} \right.\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\)

Vậy phương trình đã cho có nghiệm \(x = \frac{{ - \pi }}{6} + k2\pi \left( {k \in \mathbb{Z}} \right);x = \frac{{7\pi }}{6} + k2\pi \left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\)

c) \(\left( {\sin x + 3} \right)\left( {\cot x - 1} \right) = 0 \) \( \Leftrightarrow \cot x = 1\) (do \(\sin x + 3 > 1\) với mọi số thực x)

\( \Leftrightarrow x = \frac{\pi }{4} + k\pi \left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\)

Vậy phương trình đã cho có nghiệm \(x = \frac{\pi }{4} + k\pi \left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\)

d) \(\tan \left( {x - {{30}^0}} \right) - \cot {50^0} = 0 \) \( \Leftrightarrow \tan \left( {x - {{30}^0}} \right) = \cot {50^0} \) \( \Leftrightarrow \tan \left( {x - {{30}^0}} \right) = \tan {40^0}\)

\( \Leftrightarrow x - {30^0} = {40^0} + k{180^0}\left( {k \in \mathbb{Z}} \right) \) \( \Leftrightarrow x = {70^0} + k{180^0}\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\)

Vậy phương trình đã cho có nghiệm \(x = {70^0} + k{180^0}\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\)

Bình luận

Chia sẻ

Bình chọn:

4.9 trên 7 phiếu

Bài tiếp theo

Giải bài 3 trang 31 sách bài tập toán 11 - Chân trời sáng tạo tập 1
Giải các phương trình lượng giác sau: a) \(\cos \left( {x + \frac{\pi }{4}} \right) + \cos \left( {\frac{\pi }{4} - x} \right) = 0\); b) \(2{\cos ^2}x + 5\sin x - 4 = 0\);
Giải bài 4 trang 31 sách bài tập toán 11 - Chân trời sáng tạo tập 1
Tìm tập xác định của hàm số lượng giác \(y = \frac{{\sin x - 2\cos 3x}}{{\sin x + \sin \left( {2x - \frac{\pi }{3}} \right)}}\)
Giải bài 5 trang 31 sách bài tập toán 11 - Chân trời sáng tạo tập 1
Tìm các nghiệm của mỗi phương trình sau trong khoảng \(\left( { - \pi ;\pi } \right)\). a) \(\sin \left( {3x - \frac{\pi }{3}} \right) = 1\);
Giải bài 6 trang 31 sách bài tập toán 11 - Chân trời sáng tạo tập 1
Tìm hoành độ các giao điểm của đồ thị các hàm số sau: a) \(y = \sin \left( {2x - \frac{\pi }{3}} \right)\) và \(y = \sin \left( {\frac{\pi }{4} - x} \right)\);
Giải bài 7 trang 31 sách bài tập toán 11 - Chân trời sáng tạo tập 1
Tìm hoành độ các giao điểm của đồ thị hàm số \(y = \sin 3x - \cos \left( {\frac{{3\pi }}{4} - x} \right)\) với trục hoành.
Giải bài 8 trang 31 sách bài tập toán 11 - Chân trời sáng tạo tập 1
Theo định luật khúc xạ ánh sáng, khi một tia sáng được chiếu tới mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt không đồng chất thì tỉ số \(\frac{{\sin i}}{{\sin r}}\), với i là góc tới và r là góc khúc xạ, là một hằng số phụ thuộc vào chiết suất của hai môi trường.
Giải bài 9 trang 32 sách bài tập toán 11 - Chân trời sáng tạo tập 1
Một quả bóng được ném xiên một góc \(\alpha \left( {{0^0} \le \alpha \le {{90}^0}} \right)\) từ mặt đất với tốc độ \({v_0}\left( {m/s} \right)\).
Giải bài 10 trang 32 sách bài tập toán 11 - Chân trời sáng tạo tập 1
Chiều cao h(m) của một cabin trên vòng quay vào thời điểm t giây sau khi bắt đầu chuyển động được cho bởi công thức \(h\left( t \right) = 30 + 20\sin \left( {\frac{\pi }{{25}}t + \frac{\pi }{3}} \right)\).
Giải bài 1 trang 30 sách bài tập toán 11 - Chân trời sáng tạo tập 1
Giải các phương trình lượng giác sau: a) \(\sin \left( {3x + \frac{\pi }{6}} \right) = \frac{{\sqrt 3 }}{2}\); b) \(\cos \left( {2x - {{30}^0}} \right) = - 1\);