Tài liệu Các kỹ thuật phổ biến nhất giải phương trình lượng giác
I. TÓM TẮT LÍ THUYẾT
1. Hàm số y = sinx
+ TXĐ: D = R (Vì lấy bất kỳ giá trị nào của x, thay vào hàm số ta đều tính được y)
+ Tập giá trị: [ -1 ; 1 ]
(Vì các giá trị tính được của y chỉ nằm trong đoạn [ -1 ; 1 ], nghĩa là − ≤ ≤ 1 sinx 1)
+ Hàm y = sinx là hàm số lẻ
(Vì ∀ ∈ x D x D ⇒ − ∈ và sin(-x) = - sinx: đồ thị đối xứng qua gốc tọa độ O).
+ Chu kỳ T = 2π (Vì sin(x 2 ) sinx + π = - Cứ mỗi khi biến số cộng thêm 2π thì giá trị hàm
số trở về như cũ - đồ thị hàm số lặp lại sau mỗi chu kỳ 2π - tính chất này giúp vẽ đồ thị
được thuận tiện)
+ Bảng biến thiên trên đoạn [0;π] (trên nửa chu kỳ)
y = sinx
+ Đồ thị hàm số
Hàm số y = sinx là hàm số lẻ trên R, tuần hoàn với chu kỳ 2π. Do đó muốn khảo
sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số y = sinx trên R, ra chỉ cần khảo sát và vẽ đồ thị
hàm số trên đoạn [0;π] (nửa chu kỳ) sau đó lấy đối xứng qua gốc tọa độ O ta được đồ thị
trên đoạn [−π π ; ] (1 chu kỳ), cuối cùng tịnh tiến đồ thị vừa thu được sang trái, sang phải
theo trục hoành những đoạn có độ dài 2 ;4 ;6 ;.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Tài liệu Các kỹ thuật phổ biến nhất giải phương trình lượng giác
CÁC KỸ THUẬT PHỔ BIẾN NHẤT GIẢI PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC CẨM NANG CHO MÙA THI NGUYỄN HỮU BIỂN https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Email: ng.huubien@gmail.com (LỚP 11 & ÔN THI THPT QUỐC GIA) LỜI GIỚI THIỆU Các em học sinh thân mến, bài tập giải phương trình lượng giác là một trong nhưng nội dung thường xuyên xuất hiện trong đề thi đại học, kiến thức về giải phương trình lượng giác các em được học trong chương trình giải tích lớp 11 kết hợp với các công thức và kiến thức nền tảng của lớp 10. Để giải phương trình lượng giác, điều đầu tiên các em cần là phải biết cách học thuộc các công thức biến đổi lượng giác cơ bản, tiếp theo các em cần học tập siêng năng, chuyên cần để đúc rút kinh nghiệm cho bản thân, từ đó biết phân chia các dạng toán và kỹ thuật giải tương ứng để “đối phó” tốt với mọi loại bài về giải phương trình lượng giác trong đề thi. Cuốn tài liệu CÁC KỸ THUẬT PHỔ BIẾN NHẤT GIẢI PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC được chắt lọc, đánh máy công phu, trình bày đẹp. Nội dung rất hữu ích cho học sinh lớp 11, học sinh ôn thi đại học môn Toán và quý thầy cô giáo dạy Toán THPT. Tài liệu được biên soạn tỉ mỉ, phân chia dạng toán rõ ràng, công thức đầy đủ, mỗi phần đều có ví dụ minh họa và hướng dẫn. Học sinh bị mất gốc kiến thức về lượng giác cũng có thể học lại từ đầu không mấy khó khăn. Hy vọng rằng với cuốn tài liệu hữu ích này, các em học sinh sẽ có một “cẩm nang” để chinh phục phương trình lượng giác trong thi cử. Tài liệu rất có thể vẫn còn một vài khiếm khuyết, rất mong nhận được ý kiến từ các em học sinh và độc giả. Liên hệ tác giả: NGUYỄN HỮU BIỂN Fb: https://www.facebook.com/ng.huubien Email: ng.huubien@gmail.com ÔN THI ĐẠI HỌC TRỰC TUYẾN: https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien CÁC KỸ THUẬT PHỔ BIẾN NHẤT GIẢI PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC 1 Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Phần 1: HÀM SỐ LƯỢNG GIÁC I. TÓM TẮT LÍ THUYẾT 1. Hàm số y = sinx + TXĐ: D = R (Vì lấy bất kỳ giá trị nào của x, thay vào hàm số ta đều tính được y) + Tập giá trị: [ -1 ; 1 ] (Vì các giá trị tính được của y chỉ nằm trong đoạn [ -1 ; 1 ], nghĩa là 1 s inx 1− ≤ ≤ ) + Hàm y = sinx là hàm số lẻ (Vì x D x D∀ ∈ ⇒ − ∈ và sin(-x) = - sinx: đồ thị đối xứng qua gốc tọa độ O). + Chu kỳ T = 2pi (Vì sin(x 2 ) s inx+ pi = - Cứ mỗi khi biến số cộng thêm 2pi thì giá trị hàm số trở về như cũ - đồ thị hàm số lặp lại sau mỗi chu kỳ 2pi - tính chất này giúp vẽ đồ thị được thuận tiện) + Bảng biến thiên trên đoạn [ ]0;pi (trên nửa chu kỳ) 00 1 π π 20x y = sinx + Đồ thị hàm số Hàm số y = sinx là hàm số lẻ trên R, tuần hoàn với chu kỳ 2pi . Do đó muốn khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số y = sinx trên R, ra chỉ cần khảo sát và vẽ đồ thị hàm số trên đoạn [ ]0;pi (nửa chu kỳ) sau đó lấy đối xứng qua gốc tọa độ O ta được đồ thị trên đoạn [ ];−pi pi (1 chu kỳ), cuối cùng tịnh tiến đồ thị vừa thu được sang trái, sang phải theo trục hoành những đoạn có độ dài 2 ;4 ;6 ;...pi pi pi *Nhận xét: CÁC KỸ THUẬT PHỔ BIẾN NHẤT GIẢI PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC 2 Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien + Hàm số y = sinx đồng biến trên mỗi khoảng k.2 ; k.2 2 2 pi pi − + pi + pi + Hàm số y = sinx nghịch biến trên mỗi khoảng 3k.2 ; k.2 , k Z 2 2 pi pi + pi + pi ∈ 2. Hàm số y = cosx + TXĐ: D = R (Vì lấy bất kỳ giá trị nào của x, thay vào hàm số ta đều tính được y) + Tập giá trị: [ -1 ; 1 ] (Vì các giá trị tính được của y chỉ nằm trong đoạn [ -1 ; 1 ], nghĩa là 1 cosx 1− ≤ ≤ ) + Hàm y = cosx là hàm số chẵn (Vì x D x D∀ ∈ ⇒ − ∈ và cos(-x) = cosx: đồ thị đối xứng qua trục tung Oy). + Chu kỳ T = 2pi (Vì cos(x 2 ) cosx+ pi = - Cứ mỗi khi biến số cộng thêm 2pi thì giá trị hàm số trở về như cũ - đồ thị hàm số lặp lại sau mỗi chu kỳ 2pi - tính chất này giúp vẽ đồ thị được thuận tiện: ) + Bảng biến thiên trên đoạn [ ]0;pi (trên nửa chu kỳ) -1 1 π π 20x y = cosx + Đồ thị hàm số Hàm số y = cosx là hàm số chẵn trên R, tuần hoàn với chu kỳ 2pi . Do đó, muốn khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số y = cosx trên R ta chỉ cần khảo sát và vẽ đồ thị hàm số trên đoạn [ ]0;pi (nửa chu kỳ), sau đó lấy đối xứng đồ thị qua trục Oy ta được đồ thị trên đoạn [ ];−pi pi (1 chu kỳ), cuối cùng tịnh tiến đồ thị vừa thu được sang trái, sang phải theo trục hoành những đoạn có độ dài 2 ;4 ;6 ;...pi pi pi CÁC KỸ THUẬT PHỔ BIẾN NHẤT GIẢI PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC 3 Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien 3. Hàm số y = tanx + TXĐ: D R \ k / k Z 2 pi = + pi ∈ (Vì cosx 0≠ ). + Tập giá trị: R + Hàm y = tanx là hàm số lẻ (Vì x D x D∀ ∈ ⇒ − ∈ và tan(-x) = - tanx: đồ thị đối xứng qua gốc tọa độ O). + Chu kỳ T = pi (Vì tan(x ) tan x+ pi = - Cứ mỗi khi biến số cộng thêm pi thì giá trị hàm số trở về như cũ - đồ thị hàm số lặp lại sau mỗi chu kỳ pi ) + Bảng biến thiên trên đoạn 0; 2 pi (nửa chu kỳ) +∞1 π 20x y = tanx + Đồ thị hàm số Hàm số y = tanx là hàm số lẻ trên R \ k / k Z 2 pi + pi ∈ , tuần hoàn với chu kỳ pi . Do đó, muốn khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số y = tanx trên R ta chỉ cần khảo sát và vẽ đồ thị hàm số trên đoạn 0; 2 pi (nửa chu kỳ), sau đó lấy đối xứng đồ thị qua gốc tọa độ O ta được đồ thị trên đoạn ; 2 2 pi pi − (1 chu kỳ), cuối cùng tịnh tiến đồ thị vừa thu được sang trái, sang phải theo trục hoành những đoạn có độ dài ;2 ;3 ;...pi pi pi 0 y = tanx CÁC KỸ THUẬT PHỔ BIẾN NHẤT GIẢI PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC 4 Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien *Nhận xét: + Hàm số y = tanx đồng biến trên mỗi khoảng k. ; k. , k Z 2 2 pi pi − + pi + pi ∈ + Hàm số không có khoảng nghịch biến. + Mỗi đường thẳng vuông góc với trục hoành, đi qua điểm k. ;0 2 pi + pi gọi là 1 đường tiệm cận của đồ thị hàm số y = tanx (Đồ thị hàm số nhận mỗi đường thẳng x k. 2 pi = + pi làm 1 đường tiệm cận) 4. Hàm số y = cotx + TXĐ: { }D R \ k / k Z= pi ∈ (Vì sin x 0≠ ) . + Tập giá trị: R + Hàm y = cotx là hàm số lẻ (Vì x D x D∀ ∈ ⇒ − ∈ và cot(-x) = - cotx: đồ thị đối xứng qua gốc tọa độ O). + Chu kỳ T = pi (Vì cot(x ) cot x+ pi = - Cứ mỗi khi biến số cộng thêm pi thì giá trị hàm số trở về như cũ - đồ thị hàm số lặp lại sau mỗi chu kỳ pi ) + Bảng biến thiên trên đoạn 0; 2 pi (nửa chu kỳ) +∞ 0 π 20x y = cotx + Đồ thị hàm số Hàm số y = tanx là hàm số lẻ trên { }R \ k / k Zpi ∈ , tuần hoàn với chu kỳ pi . Do đó, muốn khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số y = tanx trên R ta chỉ cần khảo sát và vẽ đồ thị hàm số trên đoạn 0; 2 pi (nửa chu kỳ), sau đó lấy đối xứng đồ thị qua gốc tọa độ O ta được đồ thị trên đoạn ; 2 2 pi pi − (1 chu kỳ), cuối cùng tịnh tiến đồ thị vừa thu được sang trái, sang phải theo trục hoành những đoạn có độ dài ;2 ;3 ;...pi pi pi CÁC KỸ THUẬT PHỔ BIẾN NHẤT GIẢI PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC 5 Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien *Nhận xét: + Hàm số y = tanx nghịch biến trên mỗi khoảng (k. ; k. ) k Zpi pi + pi ∈ + Hàm số không có khoảng đồng biến biến. + Đồ thị hàm số nhận mỗi đường thẳng x k.= pi làm 1 đường tiệm cận II. BÀI TẬP ÁP DỤNG Dạng 1: TÌM TẬP XÁC ĐỊNH CỦA HÀM SỐ LƯỢNG GIÁC Lý thuyết vận dụng: + Hàm số y = sinx có TXĐ: D = R + Hàm số y = cosx có TXĐ: D = R + Hàm số y = tanx có TXĐ: D R \ k / k Z 2 pi = + pi ∈ (Vì cosx 0≠ ) + Hàm số y = cotx có TXĐ: { }D R \ k / k Z= pi ∈ (Vì sin x 0≠ ) BÀI TẬP: Tìm tập xác định của các hàm số sau 1). 25cos x s inx 7 y= 1 s inx − + − 2). 2 cosx s inx 2y= cosx − + 3). 1 s inxy 1 cosx + = − 4). 2 1 cosx y cos x − = 5). x 3y 2 sin3x 3cos x 2 + = + + − 6). 2x 2xy sin 5cos x 3 2x 1 = − + − 7). y t anx c otx= + 8). y tan(2x ) 4 pi = + 9). 1 cos .sin xy x x + = 10). 2 sin cosy x x= + + y = cotx CÁC KỸ THUẬT PHỔ BIẾN NHẤT GIẢI PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC 6 Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien 11). 3 1 sin tgxy x + = + 12) 2 3cot 2 3 y tgx g x pi = + − HƯỚNG DẪN 1). Hàm số 25cos x s inx 7 y= 1 s inx − + − xác định khi 1 s inx 0 s inx 1 x k.2 (k Z) 2 pi − ≠ ⇔ ≠ ⇔ ≠ + pi ∈ Vậy TXĐ: D R \ k.2 ,k Z 2 pi = + pi ∈ 2) Hàm số 2 cosx s inx 2y= cosx − + xác định khi cosx 0 x k. (k Z) 2 pi ≠ ⇔ ≠ + pi ∈ Vậy TXĐ: D R \ k. ,k Z 2 pi = + pi ∈ 3). Vì 1 s inx 0+ ≥ và 1 cosx 0− ≥ với mọi x nên 1 sinx 0 1 cosx + ≥ − với mọi x thỏa mãn điều kiện 1 cosx 0− ≠ . Vậy hàm số 1 s inxy 1 cosx + = − xác định khi 1 cosx 0− ≠ hay cosx 1 x k.2≠ ⇔ ≠ pi . Vậy TXĐ: { }D R \ k.2 ,k Z= pi ∈ 4). Vì 1 cosx 0− ≥ và 2cos x 0≥ với mọi x nên 2 1 cosx 0 cos x − ≥ với x thỏa mãn điều kiện cosx 0 x k. 2 pi ≠ ⇔ ≠ + pi . Vậy TXĐ: D R \ k. ,k Z 2 pi = + pi ∈ 5). Hàm số x 3y 2 sin3x 3cos x 2 + = + + − xác định x 2 0 x 2⇔ − ≠ ⇔ ≠ . Vậy TXĐ: { }D R \ 2= 6). Hàm số 2x 2xy sin 5cos x 3 2x 1 = − + − xác định x 3 x 3 0 1 2x 1 0 x 2 ≠ − + ≠ ⇔ ⇔ − ≠ ≠ . Vậy TXĐ: 1D R \ 3; 2 = − 7). tanx xác định khi và chỉ khi x k. ,k Z 2 pi ≠ + pi ∈ , cotx xác định khi và chỉ khi x k. ,k Z≠ pi ∈ . CÁC KỸ THUẬT PHỔ BIẾN NHẤT GIẢI PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC 7 Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Vậy y t anx c otx= + xác định khi và chỉ khi x k. k.(k Z) hay x (k Z)2 2 x k. pi ≠ + pi pi ∈ ≠ ∈ ≠ pi . TXĐ: k.D R \ , k Z 2 pi = ∈ 8). y tan 2x 4 pi = + xác định khi và chỉ khi k.2x k. hay x (k Z) 4 2 8 2 pi pi pi pi + ≠ + pi ≠ + ∈ . Vậy TXĐ: k.D R \ , k Z 8 2 pi pi = + ∈ 9). Biểu thức 1 cos .sin xy x x + = có nghĩa khi và chỉ khi: x.s inx 0 x k≠ ⇔ ≠ pi Vậy tập xác định của hàm số là: { }D R \ k / k Z= pi ∈ 10). Do ( ) ( )2 sin cos 1 sin 1 cos 0x x x x+ + = + + + > Do đó hàm số 2 sin cosy x x= + + được xác định với mọi x. Vậy tập xác định của hàm số là: D = R 11). Biểu thức 3 1 sin tgxy x + = + có nghĩa khi và chỉ khi: 22 2 sin 1 2 2 x k x k x k x x k pi pi pi pi pi pi pi pi ≠ + ≠ + ⇔ ⇔ ≠ + ≠ − ≠ − + Vậy tập xác định của hàm số là: \ / 2 D R k kpi pi = + ∈ ℕ 12). Biểu thức 2 3cot 2 3 y tgx g x pi = + − có nghĩa khi và chỉ khi : 2 2 2 3 6 2 x k x k x k x k pi pi pi pi pi pi pi pi ≠ + ≠ + ⇔ − ≠ ≠ + Vậy tập xác định của hàm số là: \D D A B= ∪ với / 2 A x x kpi pi = ≠ + và / 6 2 B x x kpi pi = ≠ + . CÁC KỸ THUẬT PHỔ BIẾN NHẤT GIẢI PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC 8 Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien BÀI TẬP TỰ LUYỆN Bài 1. Tìm tập xác định của hàm số 1 cos sin + = xy x . Hướng dẫn: Hàm số xác định sin 0 , .⇔ ≠ ⇔ ≠ ∈ℤx x k kpi . Tập xác định là { }\ ,= ∈ℝ ℤD k kpi . Bài 2. Tìm tập xác định của hàm số ( ) sin cos = − xy x pi . Hướng dẫn: Hàm số xác định ( ) 3cos 0 , 2 2 ⇔ − ≠ ⇔ − ≠ + ⇔ ≠ + ∈ℤx x k x k kpi pipi pi pi pi . Tập xác định là 3\ , 2 = + ∈ ℝ ℤD k kpi pi . Bài 3. Tìm tập xác định của hàm số 2tan 5 3 = + y x pi . Hướng dẫn: Hàm số xác định 2 2 cos 5 0 5 , 3 3 2 30 5 ⇔ + ≠ ⇔ + ≠ + ⇔ ≠ − + ∈ ℤx x k x k kpi pi pi pi pipi . Tập xác định là \ , 30 5 = − + ∈ ℝ ℤD k kpi pi . Bài 4. Tìm tập xác định của hàm số 2 cos 1 sin + = − xy x . Hướng dẫn: Hàm số xác định sin 1 2 , 2 ⇔ ≠ ⇔ ≠ + ∈ℤx x k kpi pi . Tập xác định là \ 2 , 2 = + ∈ ℝ ℤD k kpi pi . Bài 5. Tìm tập xác định của hàm số 2 cos 2 sin + = − xy x . Hướng dẫn: Hàm số xác định sin 2⇔ ≠x (luôn thoả với mọi x). Tập xác định là = ℝD . Bài 6. Tìm tập xác định của hàm số 2 sin cos 1 + = + xy x . Hướng dẫn: Ta có 1 sin 1− ≤ ≤x và 1 cos 1− ≤ ≤x nên 2 sin 0+ >x và cos 1 0+ ≥x . Hàm số xác định ( ) 2 sin 0 cos 1 ,cos 1 cos 1 0 + ≥ ⇔ ⇔ ≠ − ⇔ ≠ + ∈+ + ≠ ℤ x x x k kx x pi pi luoân thoaû . Tập xác định là { }\ ,= + ∈ℝ ℤD k kpi pi . CÁC KỸ THUẬT PHỔ BIẾN NHẤT GIẢI PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC 9 Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Bài 7. Tìm tập xác định của hàm số 5 3cos 2 1 sin 2 2 − = + − xy x pi . Hướng dẫn: Ta có 1 cos 2 1− ≤ ≤x nên 5 3cos 2 0− >x . Mặt khác 1 sin 2 0 2 + − ≥ x pi . Hàm số xác định ( )5 3cos2 0 1 sin 2 2 sin 2 1 2 2 , 2 2 2 1 sin 2 0 2 − ≥ + − ⇔ ⇔ − ≠ − ⇔ − ≠ − + ⇔ ≠ ∈ + − ≠ ℤ luoân thoaû x x x x k x k k x pi pi pi pi pi pi pi . Tập xác định là { }\ ,= ∈ℝ ℤD k kpi . Bài 8. Tìm tập xác định của hàm số 2 1 cot 3 tan 3 4 + + = − x y x pi pi . Hướng dẫn: Hàm số xác định 2 sin 0 3 3 3 cos 3 0 3 , 4 4 2 4 3 3tan 3 0 4 12 34 + ≠ + ≠ ≠ − + ⇔ − ≠ ⇔ − ≠ + ⇔ ≠ + ∈ − ≠ ≠ + − ≠ ℤ x x k x k x x k x k k x k x kx pi pi pi pi pi pi pi pi pi pi pi pi pi pipi pi . Tập xác định là \ , , , 3 4 3 12 3 = − + + + ∈ ℝ ℤD k k k kpi pi pi pi pipi . Bài 9. Tìm tập xác định của hàm số 1 tan 4 2sin 2 − = − xy x . Hướng dẫn: Hàm số xác định 4 8 42cos 4 0 2 2 ,2 4 4sin 2 3 32 2 4 4 ≠ +≠ + ≠ ⇔ ⇔ ≠ + ⇔ ≠ + ∈ ≠ ≠ + ≠ + ℤ x kx k x x k x k k x x k x k pi pipi pi pi pi pi pi pi pi pi pi . Tập xác định là 3\ , 2 , 2 , 8 4 4 4 = + + + ∈ ℝ ℤD k k k kpi pi pi pipi pi CÁC KỸ THUẬT PHỔ BIẾN NHẤT GIẢI PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC 10 Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Bài 10. Tìm tập xác định của hàm số 1 coscot 6 1 cos + = + + − xy x x pi . Hướng dẫn: Vì 1 cos 1− ≤ ≤x nên 1 cos 0+ ≥x và 1 cos1 cos 0 0 1 cos + − ≥ ⇒ ≥ − x x x . Hàm số xác định sin 0 ,6 6 6 2 21 cos 0 ℤ + ≠ + ≠ ≠ − + ⇔ ⇔ ⇔ ∈ ≠ ≠ − ≠ x x k x k k x k x kx pi pi pi pi pi pi pi . Tập xác định là \ , 2 , 6 = − + ∈ ℝ ℤD k k kpi pi pi . Bài 11. Tìm tập xác định của hàm số 2 12 sin tan 1 = + − − y x x . Hướng dẫn: Vì 1 sin 1− ≤ ≤x nên 2 sin 0+ ≥x . Hàm số xác định ( ) 2 2 sin 0 tan 1 4tan 1 0 , , cos 0 cos 0 2 ℤ + ≥ ≠ ± + ≠ ± ⇔ − ≠ ⇔ ⇔ ∈ ≠ ≠ +≠ x x k x x k m x x kx luoân thoaû pi pi pi pi . Tập xác định là \ , , 4 2 = ± + + ∈ ℝ ℤD k k kpi pipi pi . Bài 12. Tìm tập xác định của hàm số 2 1 tan 2 3 cot 1 + + = + x y x pi . Hướng dẫn: Hàm số xác định ( )2cot 1 0 2 cos 2 0 ,3 2 12 2 3 sin 0 ℤ + ≠ + ≠ + ≠ + ⇔ + ≠ ⇔ ⇔ ∈ ≠≠ ≠ x x k x k x k x kx k x luoân thoaû pi pi pi pi pipi pipi . Tập xác định là \ ... os 0cos x x Khi đó (1) 13cos3coscoscos 22 =−+−⇔ xxxx CÁC KỸ THUẬT PHỔ BIẾN NHẤT GIẢI PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC 64 Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Vì 4 10) 2 1( 4 1 222 ≤−⇒≥−=+− aaaaa Do đó 4 1 coscos 2 ≤− xx và 4 13cos3cos 2 ≤− xx 2 13cos3cos 2 1 coscos 22 ≤−≤−⇒ xxvàxx Dấu bằng xảy ra ∅∈⇔ = = ⇔ =− =− ⇔ x x x xx xx 2 13cos 2 1 cos 4 13cos3cos 4 1 coscos 2 2 Vậy phương trình (1) vô nghiệm. Bài 5: Giải phương trình: xxx 433 sin2cossin −=+ Hướng dẫn xx xxx xxx xxx ∀≥− ∀≤+⇒ ∀≤ ∀≤ ,1sin2 ,1cossin ,coscos ,sinsin 4 33 23 23 Vậy phương trình tương đương: =− =+ 1sin2 1cossin 4 33 x xx . ĐS )(2 2 Zkkx ∈+= pipi Bài 6: Giải phương trình: 02tansin =−+ xxx với 2 0 pi≤≤ x Hướng dẫn Dễ thấy phương trình có 1 nghiệm 0=x Đặt xxxxf 2tansin)( −+= liên tục trên 2 ;0 pi Có đạo hàm: ∈∀≥−−−= 2 ;0,0 cos )1cos)(cos1(cos)(' 2 2 pi x x xxx xf do 01coscos 2 511cos0 2 51 2 <−−⇒+<≤≤<− xxx f⇒ đơn điệu tăng trên 2 ;0 pi CÁC KỸ THUẬT PHỔ BIẾN NHẤT GIẢI PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC 65 Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien BÀI TẬP TỰ LUYỆN TỔNG HỢP Bài 1: Giải phương trình: sin 2 os2 2sin 1x c x x− = − . Bài 2: Giải phương trình: 2sin 2 2cos 3sin cosx x x x− = − . Bài 3: Giải phương trình: 05sin82cos2 =−+ xx . Bài 4: Giải phương trình: 217sin(2 ) 16 2 3.sin cos 20sin ( ) 2 2 12 pi pi + + = + + x x x x Bài 5: Giải phương trình: 23(2.cos cos 2) (3 2cos ).sin 0 2cos 1 x x x x x + − + − = + Bài 6: Giải phương trình: 2(cos sin 2 ) 1 4sin (1 cos 2 )x x x x+ = + + Bài 7: Giải phương trình: sin 2 1 6sin cos 2x x x+ = + . Bài 8: Giải phương trình: 3sin cos 2 cos2 sin 2 0x x x x− + − − = Bài 9: Giải phương trình : ( ) ( )sin 2x sin x cos x 1 2sin x cos x 3 0− + − − − = Bài 10: Giải phương trình lượng giác: 2 2cos 3 cos 3sin 3sin 0x x x x+ + − = Bài 11: Giải phương trình : ( ) ( )3 cos 2 - sin cos 2sin 1 0x x x x+ + = . Bài 12: Giải phương trình sau: 1cos sin 2 . 4 4 2 x x pi pi − − + = Bài 13: Giải phương trình: ( ) ( ) 22sin 1 3cos4 2sin 4 4cos 3x x x x+ + − + = . Bài 14: Giải phương trình: 2 5 3 8cos .cos sin cos x x x x+ = Bài 15: Giải phương trình sin 2 1 6sin cos 2x x x+ = + . Bài 16: Giải phương trình: cos2x 2sin x 1 2sin x cos 2x 0+ − − = . Bài 17: Giải phương trình: 23 sin 2 2cos 1 0 2cos 1 x x x − − = − Bài 18: Giải phương trình: sin 2 2 2(s inx + cosx) = 5−x Bài 19: Giải phương trình 0)cos)(sincos21(2cos =−++ xxxx Bài 20: Giải phương trình: 22sin 3 sin 2 2 0x x+ − = . Bài 21: Giải phương trình: sin2x + cosx- 2 sin x 4 pi − -1= 0. Bài 22: Giải phương trình: 0)cos)(sincos21(2cos =−++ xxxx Bài 23: Giải phương trình cos x cos3x 1 2 sin 2x 4 pi + = + + . Bài 24: Giải phương trình: sin 3 3 cos3 2sin 0x x x+ − = . Bài 25: Giải phương trình : 2 22sin 2sin tan 4 x x x pi − = − Bài 26: Giải phương trình: 22sin 3 sin 2 2 0x x+ − = . Bài 27: Giải phương trình ( )22 1 2 2cosx sinx cosx sinx+ − = + . Bài 28: Giải phương trình lượng giác sau: 2 22cos 2 3 cos 4 4cos 1 4 x x x pi − + = − . CÁC KỸ THUẬT PHỔ BIẾN NHẤT GIẢI PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC 66 Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien HƯỚNG DẪN BÀI TẬP TỰ LUYỆN TỔNG HỢP Bài 1: Giải phương trình: sin 2 os2 2sin 1x c x x− = − . Hướng dẫn BiÕn ®æi ph−¬ng tr×nh vÒ d¹ng : 22sinx(cos 1) 2sin 0x x− + = s inx 0 s inx(sin cos 1) 0 sin cos 1 0 x x x x = + − = ⇔ + − = + Với sinx 0 2x k pi= ⇔ = + Với 2 1 sin cos 1 0 sin( ) 4 22 2 x k x x x x k pi pi pi pi = + − = ⇔ + = ⇔ = + , k ∈Z Vậy phương trình có 2 họ nghiệm. , 2 2 x k x kpipi pi= = + Bài 2: Giải phương trình: 2sin 2 2cos 3sin cosx x x x− = − . Hướng dẫn Phương trình đã cho tương đương 22sin 3sin 2 2sin cos cos 0x x x x x− − + + = ( )( )2sin 1 sin cos 2 0x x x⇔ + + − = + sin cos 2 0x x+ − = : Phương trình vô nghiệm + 2 62sin 1 0 ( ) 7 2 6 x k x k x k pi pi pi pi = − + + = ⇔ ∈ = + ℤ Vậy phương trình đã cho có nghiệm: 72 , 2 ( ). 6 6 x k x k kpi pipi pi= − + = + ∈ℤ Bài 3: Giải phương trình: 05sin82cos2 =−+ xx . Hướng dẫn 05sin82cos2 =−+ xx 05sin8)sin21(2 2 =−+−⇔ xx 03sin8sin4 2 =+−⇔ xx = = ⇔ 2 1 sin )( 2 3 sin x x lo¹i pi pi pi pi = + ⇔ ∈ = + Z 2 6 ( ) 5 2 6 x k k x k Bài 4: Giải phương trình: 217sin(2 ) 16 2 3.sin cos 20sin ( ) 2 2 12 pi pi + + = + + x x x x Hướng dẫn Biến đổi phương trình đã cho tương đương với os2 3 sin 2 10 os( ) 6 0 6 c x x c x pi − + + + = CÁC KỸ THUẬT PHỔ BIẾN NHẤT GIẢI PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC 67 Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien os(2 ) 5 os( ) 3 0 3 6 c x c x pi pi ⇔ + + + + = 22 os ( ) 5 os( ) 2 0 6 6 c x c x pi pi ⇔ + + + + = Giải được 1os( ) 6 2 c x pi + = − và os( ) 2 6 c x pi + = − (loại) + Giải 1os( ) 6 2 c x pi + = − được nghiệm 2 2 x k pi pi= + và 5 2 6 x k pi pi= − + Bài 5: Giải phương trình: 23(2.cos cos 2) (3 2cos ).sin 0 2cos 1 x x x x x + − + − = + Hướng dẫn ĐK: Pt đã cho tương đương với pt: Vậy pt có 2 họ nghiệm hoặc Bài 6: Giải phương trình: 2(cos sin 2 ) 1 4sin (1 cos 2 )x x x x+ = + + Hướng dẫn Phương trình đã cho tương đương với: 2cos 2sin 2 1 4sin 2 .cosx x x x+ = + (1 2cos )(2sin 2 1) 0x x⇔ − − = 2 1 3 cos 2 1 12 sin 2 52 12 x k x x k x x k pi pi pi pi pi pi = ± + = ⇔ ⇔ = + = = + ( k Z∈ ) Vậy pt có nghiệm là: 2 3 x kpi pi= ± + ; 12 x kpi pi= + ; 5 12 x kpi pi= + ( k Z∈ ) Bài 7: Giải phương trình: sin 2 1 6sin cos 2x x x+ = + . Hướng dẫn (sin 2 6sin ) (1 cos 2 ) 0x x x− + − = ⇔ ( ) 22sin cos 3 2sin 0x x x− + = ⇔ ( )2sin cos 3 sin 0x x x− + = CÁC KỸ THUẬT PHỔ BIẾN NHẤT GIẢI PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC 68 Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien sin 0 sin cos 3( ) x x x Vn = ⇔ + = ⇔ x kpi= . Vậy nghiệm của PT là ,x k k Zpi= ∈ Bài 8: Giải phương trình: 3sin cos 2 cos2 sin 2 0x x x x− + − − = Hướng dẫn 2sin x cos x 1 2sin x 2sin x 2sin x cos x 0− + + + − = ⇔ (1+2sinx)(sinx - cosx +1) = 0 2 s inx cos x 1 sin(x ) 4 21 s inx 1 s inx2 2 pi − − = − − = ⇔ ⇔ − = − = ⇔ 7 2 6 2 6 3 2 2 2 x k x k x k x k pi pi pi pi pi pi pi = + − = + = + = ⇔ Bài 9: Giải phương trình : ( ) ( )sin 2x sin x cos x 1 2sin x cos x 3 0− + − − − = Hướng dẫn ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2PT sin x cos x 1 sin x cosx 1 2sin x cos x 3 sin x cos x 1 sin x cos x 1 sin x cosx 1 2sin x cos x 3 x k2 sin x cos x 1 sin x 2cos x 4(VN) x k2 2 ⇔ + − = + − − − ⇔ + − + + = + − − − = pi+ = ⇔ ⇔ pi − = = + pi Bài 10: Giải phương trình lượng giác: 2 2cos 3 cos 3sin 3sin 0x x x x+ + − = Hướng dẫn 2 2cos x 3 cos x 3sin x 3sin x 0+ + − = 2 2 3 3 cos x 3 sin x 2 2 ⇔ + = − 3 3 cos x 3 sin x 2 2 3 3 cos x 3 sin x 2 2 + = − ⇔ + = − + 3 sin x cos x 0 (1) 3 sin x cos x 3 (2) + = ⇔ − = (1) 1tan x 3 ⇔ = − x k 6 pi ⇔ = − + pi (2) sin x sin 6 3 pi pi ⇔ − = x k2 2 5 x k2 6 pi = + pi ⇔ pi = + pi CÁC KỸ THUẬT PHỔ BIẾN NHẤT GIẢI PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC 69 Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Vậy phương trình có hai họ nghiệm là x k 6 pi = − + pi hay x k2 2 pi = + pi . Bài 11: Giải phương trình : ( ) ( )3 cos 2 - sin cos 2sin 1 0x x x x+ + = . Hướng dẫn sin 2 3 cos 2 3 sin cos 1 3 3 1 sin 2 cos 2 sin cos 2 2 2 2 x x x x x x x x ⇔ + = − ⇔ + = − sin 2 cos cos 2 sin sin cos cos sin 3 3 6 6 x x x x pi pi pi pi ⇔ + = − sin(2 ) sin( ) 3 6 x x pi pi ⇔ + = − 2 2 3 6 ( ) 2 ( ) 2 3 6 x x k k x x k pi pi pi pi pi pi pi + = − + ⇔ ∈ + = − − + ℤ 2 2 ( ) 5 2 18 3 x k k k x pi pi pi pi = − + ⇔ ∈ = + ℤ Bài 12: Giải phương trình sau: 1cos sin 2 . 4 4 2 x x pi pi − − + = Hướng dẫn Pt đã cho 1cos sin 2 4 4 2 x x pi pi − − + = ⇔ 2 cos 2 sin 2 1 4 4 x x pi pi − − + = cos sin sin 2 os2 1x x x c x⇔ + − − = ⇔ sin (1 2cos ) cos (1 2cos ) 0.x x x x− + − = ⇔ (sin cos )(1 2cos ) 0.x x x+ − = ⇔ cos sin 0 1 2cos 0 x x x + = − = tan 1 4 ( )1 cos 22 3 x x k k x x k pi pi pi pi = − = − + ⇔ ⇔ ∈ = = ± + ℤ Vậy phương trình đã cho có 3 họ nghiệm: , 2 , ( ) 4 3 x k x k kpi pipi pi= − + = ± + ∈ℤ . Bài 13: Giải phương trình: ( ) ( ) 22sin 1 3cos4 2sin 4 4cos 3x x x x+ + − + = . Hướng dẫn ( ) ( ) 22sin 1 3cos4 2sin 4 4cos 3x x x x+ + − + = ( ) ( ) 22sin 1 3cos4 2sin 4 1 4sinx x x x⇔ + + − + − ( ) ( )2sin 1 3cos4 3 0x x⇔ + − = 72 2 6 6 2 x k hay x k hay x kpi pi pipi pi⇔ = − + = + = với k Z∈ . Bài 14: Giải phương trình: 2 5 3 8cos .cos sin cos x x x x+ = Hướng dẫn CÁC KỸ THUẬT PHỔ BIẾN NHẤT GIẢI PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC 70 Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien PT ⇔ cos2x + cos8x + sinx = cos8x ⇔ 1- 2sin2x + sinx = 0 ⇔ sinx = 1 hoặc 1sin 2 = −x ⇔ 72 ; 2 ; 2 , ( ) 2 6 6 = + = − + = + ∈x k x k x k k Zpi pi pipi pi pi Bài 15: Giải phương trình sin 2 1 6sin cos 2x x x+ = + . Hướng dẫn sin 2 1 6sin cos 2x x x+ = + ⇔ (sin 2 6sin ) (1 cos 2 ) 0x x x− + − = ⇔ ( ) 22sin cos 3 2sin 0x x x− + = ⇔ ( )2sin cos 3 sin 0x x x− + = sin 0 sin cos 3( ) x x x Vn = ⇔ + = ⇔ x kpi= . Vậy nghiệm của PT là ,x k k Zpi= ∈ Bài 16: Giải phương trình: cos2x 2sin x 1 2sin x cos 2x 0+ − − = . Hướng dẫn ( ) ( ) ( ) ( )os2 1 2sin 1 2sin 0 os2 1 1 2sin 0+ ⇔ − − − = ⇔ − − =PT c x x x c x x + Khi cos2x = 1 ⇔ x kpi= , k Z∈ + Khi 1s inx 2 = ⇔ 2 6 x kpi pi= + hoặc 5 2 6 x kpi pi= + , k Z∈ Bài 17: Giải phương trình: 23 sin 2 2cos 1 0 2cos 1 x x x − − = − Hướng dẫn 1 : osx 2 dk c ≠ 23 sin 2 2 cos 1 0 3 sin 2 os2x=2 sin(2x- ) 1 6 3 pt x x x c x kpi pi pi ⇔ − − = ⇔ − ⇔ = ⇔ = + Đối chiếu đk , pt có nghiệm : 4 .2 ( ) 3 = + ∈x m m Zpi pi Bài 18: Giải phương trình: sin 2 2 2(s inx + cosx) = 5−x Hướng dẫn Đặt sinx + cosx = t ( 2t ≤ ). ⇒ sin2x = t2 - 1 ⇔ 2 2 2 6 0t t− − = ⇔ 2t = − (t/m) + Giải được phương trình sinx + cosx = 2− ⇔ os( ) 1 4 c x pi − = − + Lấy nghiệm Kết luận : 5 2 4 x kpi pi= + ( k∈Z ) CÁC KỸ THUẬT PHỔ BIẾN NHẤT GIẢI PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC 71 Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Bài 19: Giải phương trình 0)cos)(sincos21(2cos =−++ xxxx Hướng dẫn ( ) 0)1sin(coscossin0)cos)(sincos21(2cos =+−−⇔=−++ xxxxxxxx +=+= += ⇔ = − = − ⇔ =+− =− ⇔ pipipi pi pi pi pi pi 2,2 2 4 1 4 sin2 0 4 sin2 01sincos 0cossin kxkx kx x x xx xx Vậy phương trình đã cho có nghiệm: ( ), 2 , 2 4 2 x k x k x k kpi pipi pi pi pi= + = + = + ∈Z Bài 20: Giải phương trình: 22sin 3 sin 2 2 0x x+ − = . Hướng dẫn 2 3 1 12sin 3 sin 2 2 0 3 sin 2 cos 2 1 sin 2 cos 2 2 2 2 x x x x x x+ − = ⇔ − = ⇔ − = ( )6sin 2 sin 6 6 2 x k x k x k pi pi pi pi pi pi = + ⇔ − = ⇔ ∈ = + ℤ Bài 21: Giải phương trình: sin2x + cosx- 2 sin x 4 pi − -1= 0. Hướng dẫn PT đã cho tương đương: sin2 cos (sin cos ) 1 0 2cos (sin 1) sin 1 0+ − − − = ⇔ + − − =x x x x x x x ( ) ( )sin 1 2cos 1 0x x⇔ + − = sin 1x⇔ = − hoặc 2 1 cos =x + sin 1 2 . 2 = − ⇔ = − +x x kpi pi + 1 os 2 2 3 = ⇔ = ± +c x x kpi pi . Vậy, nghiệm của phương trình đã cho là: 2 2 x kpi pi= − + ; 2 3 x kpi pi= ± + ( k Z∈ ) Bài 22: Giải phương trình: 0)cos)(sincos21(2cos =−++ xxxx Hướng dẫn PT ( ) 0)1sin(coscossin0)cos)(sincos21(2cos =+−−⇔=−++ xxxxxxxx +=+= += ⇔ = − = − ⇔ =+− =− ⇔ pipipi pi pi pi pi pi 2,2 2 4 1 4 sin2 0 4 sin2 01sincos 0cossin kxkx kx x x xx xx VËy ph−¬ng tr×nh ®· cho cã nghiÖm: ( ), 2 , 2 4 2 x k x k x k kpi pipi pi pi pi= + = + = + ∈Z CÁC KỸ THUẬT PHỔ BIẾN NHẤT GIẢI PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC 72 Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Bài 23: Giải phương trình cos x cos3x 1 2 sin 2x 4 pi + = + + . Hướng dẫn cos x cos3x 1 2 sin 2x 4 2cos x cos 2x 1 sin 2x cos2x pi + = + + ⇔ = + + ⇔ 22cos x 2sin x cos x 2cos x cos 2x 0+ − = ( )( )cos x cos x sinx 1 sinx cosx 0⇔ + + − = cos x 0 cos x sinx 0 1 sinx cosx 0 = ⇔ + = + − = x k 2 x k 4 x k2 3 x k2 2 pi = + pi pi = − + pi ⇔ = pi pi = + pi ( )k ∈ℤ Vậy, phương trình có nghiệm: x k 2 x k 4 x k2 pi = + pi pi = − + pi = pi ( )k ∈ℤ Bài 24: Giải phương trình: sin 3 3 cos3 2sin 0x x x+ − = . Hướng dẫn sin 3 3cos3x 2sin 0x x+ − = 1 3sin 3 cos3x sin 2 2 x x⇔ + = sin 3 sin 3 x x pi ⇔ + = . Suy ra phương trình có các nghiệm: 6 x kpi pi= − + ; 6 2 x kpi pi= + (với k ∈ℤ ) Bài 25: Giải phương trình : 2 22sin 2sin tan 4 x x x pi − = − Hướng dẫn Đ/K ( )cos 0 2 x x l lpi pi≠ ⇔ ≠ + ∈Z ( )* Phương trình 2 21 cos 2 2sin tan 1 sin 2 2sin tan 2 x x x x x x pi ⇔ − − = − ⇔ − = − ( )2 cosx sinx2sin .cosx 2sin tan 1 0 2sin . cosx sinx 0 cos x x x x x + ⇔ + − − = ⇔ + − = ( )( ) cos sin 0 tan 1cos sin sin 2 1 0 sin 2 1 0 sin 2 1 x x x x x x x x + = = − ⇔ + − = ⇔ ⇔ − = = CÁC KỸ THUẬT PHỔ BIẾN NHẤT GIẢI PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC 73 Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien 4 , 4 2 4 x k x k k x k pi pi pi pi pi pi = − + ⇔ ⇔ = + ∈ = + Z ( Thoả mãn điều kiện ( )* ) Bài 26: Giải phương trình: 22sin 3 sin 2 2 0x x+ − = . Hướng dẫn 2 3 1 12sin 3 sin 2 2 0 3 sin 2 cos 2 1 sin 2 cos 2 2 2 2 x x x x x x+ − = ⇔ − = ⇔ − = ( )6sin 2 sin 6 6 2 x k x k x k pi pi pi pi pi pi = + ⇔ − = ⇔ ∈ = + ℤ Bài 27: Giải phương trình ( )22 1 2 2cosx sinx cosx sinx+ − = + . Hướng dẫn ( )22 1 2 2 2 0 ( 2)(1 2 ) 0 (*)PT cosx sinx cos x cosx sinx cosx sin x⇔ + + − − − = ⇔ − + = Do 2 0cosx − ≠ nên (*) 1 2 0 2 1 . 4 sin x sin x x kpi pi⇔ + = ⇔ = − ⇔ = − + Bài 28: Giải phương trình lượng giác sau: 2 22cos 2 3 cos 4 4cos 1 4 x x x pi − + = − . Hướng dẫn Phương trình ban đầu tương đương: 21 cos 4 3 cos 4 4cos 1 2 x x x pi + − + = − 2 2 sin 4 3 cos 4 4cos 2 1 3 sin 4 cos 4 2cos 1 2 2 cos 4 cos 2 6 x x x x x x x x pi ⇔ + = − ⇔ + = − ⇔ − = 12 36 3 x k k x pi pi pi pi = + ⇔ = + NGUYỄN HỮU BIỂN - Tel: 0134.170.323 (ng.huubien@gmail.com)
File đính kèm:
- tai_lieu_cac_ky_thuat_pho_bien_nhat_giai_phuong_trinh_luong.pdf