Bài 3 trang 179 SGK Đại số và Giải tích 11


Đề bài

Giải các phương trình

a) \(2\sin {x \over 2}{\cos ^2}x - 2\sin {x \over 2}{\sin ^2}x = {\cos ^2}x - {\sin ^2}x\)

b) \(3\cos x + 4\sin x = 5\)

c) \(\sin x + \cos x = 1 + \sin x. \cos x\)

d) \(\sqrt {1 - \cos x}  = \sin x(x \in \left[ {\pi ,3\pi } \right])\)

e) \((\cos{x \over 4} - 3\sin x)\sin x + (1 + \sin{x \over 4} - 3\cos x)\cos x\)\( = 0\)

Video hướng dẫn giải

Phương pháp giải - Xem chi tiết

a) Đưa phương trình về dạng tích, giải phương trình lượng giác cơ bản.

b) Chia cả hai vế cho \(\sqrt {{a^2} + {b^2}} \).

c) Đưa phương trình về dạng tích, giải phương trình lượng giác cơ bản.

d) Bình phương hai vế, đưa phương trình về dạng phương trình bậc hai đối với một hàm số lượng giác.

e) Phá ngoặc và nhóm các hạng tử phù hợp.

Lời giải chi tiết

a)

\(\eqalign{
& 2\sin {x \over 2}{\cos ^2}x - 2\sin {x \over 2}{\sin ^2}x = {\cos ^2}x - {\sin ^2}x \cr 
& \Leftrightarrow 2\sin {x \over 2}({\cos ^2}x - {\sin ^2}x) = {\cos ^2}x - {\sin ^2}x \cr 
& \Leftrightarrow 2\sin {x \over 2}.cos2x = \cos 2x\cr& \Leftrightarrow \cos 2x(2\sin {x \over 2} - 1) = 0 \cr 
& \Leftrightarrow \left[ \matrix{
\cos 2x = 0 \hfill \cr 
\sin {x \over 2} = {1 \over 2} = \sin {\pi \over 6} \hfill \cr} \right. \cr 
& \Leftrightarrow \left[ \matrix{
2x = {\pi \over 2} + k\pi \hfill \cr 
\left[ \matrix{
{x \over 2} = {\pi \over 6} + k2\pi \hfill \cr 
{x \over 2} = \pi - {\pi \over 6} + k2\pi \hfill \cr} \right. \hfill \cr} \right. \cr 
& \Leftrightarrow \left[ \matrix{
x = {\pi \over 4} + \frac{k\pi}{2} \hfill \cr 
x = {\pi \over 3} + k4\pi \hfill \cr 
x = {{5\pi } \over 3} + k4\pi \hfill \cr} \right.(k \in\mathbb Z) \cr} \)

 b) Ta có: 

\(\eqalign{
& 3cos{\rm{ }}x + 4sin{\rm{ }}x = 5 \cr 
& \Leftrightarrow {3 \over 5}\cos x + {4 \over 5}\sin x = 1 \cr 
& \Leftrightarrow \cos x\cos \varphi + \sin x\sin \varphi = 1\cr&(\text { với }cos\varphi = {3 \over 5};\sin \varphi = {4 \over 5}) \cr 
& \Leftrightarrow \cos (x - \varphi ) = 1 \cr 
& \Leftrightarrow x - \varphi = k2\pi \,\,\,(k \in\mathbb Z) \cr 
& \Leftrightarrow x = \varphi + k2\pi \,\,\,(k \in\mathbb Z)\cr} \)

\(c) \,\,sin x + cosx = 1 + sinx. cosx\)

\(⇔ sin x – sin x. cosx + cosx – 1= 0\)

\(⇔ sin x ( 1 – cosx) – (1 – cosx) = 0\)

\(\eqalign{
& \Leftrightarrow (1 - \cos x)(\sin x - 1) = 0 \cr 
& \Leftrightarrow \left[ \matrix{
{\mathop{\rm cosx}\nolimits} = 1 \hfill \cr 
sinx = 1 \hfill \cr} \right. \cr 
& \Leftrightarrow \left[ \matrix{
x = k2\pi \hfill \cr 
x = {\pi \over 2} + k2\pi \hfill \cr} \right.(k \in \mathbb Z) \cr} \)

d) Điều kiện \(\sin x ≥ 0\). Khi đó:

\(\eqalign{
& \sqrt {1 - \cos x} = \sin x \cr 
& \Leftrightarrow 1-\cos x = {\sin ^2}x \cr 
& \Leftrightarrow 1 - {\sin ^2}x - \cos x = 0 \cr 
& \Leftrightarrow {\cos ^2}x - \cos x = 0 \cr 
& \Leftrightarrow \cos x(cosx - 1) = 0 \cr 
& \Leftrightarrow \left[ \matrix{
\cos x = 0 \hfill \cr 
\cos x = 1 \hfill \cr} \right. \Leftrightarrow \left[ \matrix{
x = {\pi \over 2} + k\pi \hfill \cr 
x = k2\pi \hfill \cr} \right.;k \in\mathbb Z \cr}\)

\(\begin{array}{l}
\pi \le \frac{\pi }{2} + k\pi \le 3\pi \\ \Leftrightarrow \frac{1}{2} \le k \le \frac{5}{2} \\ \mathop \Rightarrow \limits^{k \in Z} \left[ \begin{array}{l}
k = 1 \Rightarrow x = \frac{{3\pi }}{2}\,\,\left( {ktm\,\,\sin x \ge 0} \right)\\
k = 2\,\,\left( {tm} \right)
\end{array} \right.\\
\pi \le k2\pi \le 3\pi \\ \Leftrightarrow \frac{1}{2} \le k \le \frac{3}{2}\mathop \Rightarrow \limits^{k \in Z} k = 1 \Rightarrow x = 2\pi \,\,\left( {tm} \right)
\end{array}\)

Vì \(\sin \frac{{5x}}{4} \le 1;\,\,\cos x \le 1 \Rightarrow \sin \frac{{5x}}{4} + \cos x \le 2 < 3 \Rightarrow \) phương trình trên vô nghiệm.

Loigiaihay.com


Bình chọn:
3.2 trên 9 phiếu

Luyện Bài tập trắc nghiệm môn Toán lớp 11 - Xem ngay

>> Học trực tuyến Lớp 11 trên Tuyensinh247.com. Cam kết giúp học sinh lớp 11 học tốt, hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.


Hỏi bài