Зачет тригонометрические уравнения егэ

Сайты, меню, вход, новости

Методический центр сектора
дошкольного, общего и дополнительного образования

Муниципального бюджетного
учреждения

«Городское управление народного
образования»

ТРИГОНОМЕТРИЯ

ДЛЯ
УЧАЩИХСЯ

10-11
КЛАССОВ

Составитель:

Колобова С.А.,

учитель математики

МБОУ «Гимназия №2»

Инта

2014

     Данная работа может быть
использована в качестве учебного материала при подготовке учащихся  к экзамену.
В данной работе рассмотрены решения простейших тригонометрических уравнений. Рассмотрены
основные методы решения тригонометрических уравнений, показаны способы отбора
корней.    

        I.
 Важные моменты при решении тригонометрических уравнений.

При решении
тригонометрических уравнений необходимо уметь вычислять значения арксинуса,
арккосинуса, арктангенса и арккотангенса. Это возможно вычислять с помощью
таблицы или единичной окружности.

Примеры использования единичной
окружности.

arcsin =    arccos =    arctg =   arcctg =	arcsin( )=    arccos( )=    arctg (-1) =    arcctg(-1) =
аrcsin(- )=-    arccos( )=    arctg( )= —   arcctg()  =	аrcsin 0 = 0   arccos 0 =    arctg 0 = 0 arcctg 0 = не существует

Тренировку по нахождению значений
арксинуса, арккосинуса, арктангенса и арккотангенса можно провести, используя
следующую таблицу.

1	2	3	4
arcsin 0			arcsin 1
arccos 1			arcos 0
arctg 0		arctg 1
	arcctg 1		arcctg 0
			arccos (-1)
			arctg ( -1 )
		arcctg ( — 1 )

Для успешного решения
тригонометрических уравнений необходимо знать основные формулы.

       При решении
тригонометрических уравнений (для упрощения тригонометрических выражений) иногда
приходится использовать формулы приведения.

Тренировку можно
произвести с помощью следующей таблицы.

Упростить	Вычислить	Упростить	Вычислить
	sin 2400	tg ( 900 + α )	cos ( — 5850 )
sin ( 900 + α )	cos 2400	ctg ( 3600 + α )	tg 13950
cos ( π – α )	sin 2250	sin ( 2π + α )	ctg ( — 6300 )
	cos ( — 1500)		tg 3150
sin ( 1800 – α )	tg ( — 2100 )	cos ( π + α )	cos 4950
cos ( 900 — α )	sin 3300	cos ( 2700 + α )	cos 7650
	cos ( — 4850 )	tg ( 900 – α )	sin ( — 8100 )
tg ( 900 + α )	cos ( — 1350 )	ctg ( 1800 + α )	cos ( — 9000 )

II.  
Решение простейших тригонометрических уравнений.

Для удобства запоминания формул можно
использовать следующую таблицу.

Частные случаи решения тригонометрических
уравнений.

Примеры решения простейших
тригонометрических уравнений.

или  х=(-1)пarcsin+ x=(-1)n	или х =arccos+ х =+

III.   
Методы решения тригонометрических уравнений.

              Решение
тригонометрического уравнения состоит из двух этапов:  преобразование уравнения
для получения его простейшего вида ( см. выше ) и  решение полученного
простейшего тригонометрического уравнения. Существует семь основных методов
решения  тригонометрических уравнений.

1.Приведение к квадратному уравнению.

Ответ: +; =+.

2.Приведение к однородному уравнению.

Уравнение
называется однородным относительно  sin  и  cos, если все его члены одной и той
же степени относительно sin  и cos  одного и того же угла.
Чтобы
решить однородное уравнение, надо:

  
а)  перенести все его члены в левую часть;

  
б)  вынести все общие множители за скобки;

  
в)  приравнять все множители и скобки нулю;

  
г)  скобки, приравненные нулю, дают однородное уравнение меньшей степени,
которое следует разделить на   cos ( или sin ) в старшей степени; 

  
д)  решить полученное алгебраическое уравнение относительно тангенса или
котангенса. 

 3sin² x
+ 4 sin x · cos x + 5 cos² x = 2.

3sin² x + 4 sin x · cos x + 5 cos²
x = 2sin² x + 2cos² x ,

 sin² 
x
+ 4 sin x 
· cos x
+ 3 cos²
x
= 0 , разделим обе части уравнения на cos²x

tg²x+4tgx+3=0,   
пусть  tgx=t,
тогда t²+4t+3=0.

Корнями этого уравнения являются числа  
-1 и  -3.

Если t=-1,
то  tgx=-1,
x=
х =+.

Если t=-3,
то  tgx=-3,
x=
х =arctg(-3)+.

Ответ:  +; arctg(-3)+.

3. Разложение на множители.

 a)
 sin2x—cosx=0,

2sinxcosx-cosx=0,

 cosx(2sinx-1)=0,

cosx=0                       или           
2sinx-1=0

x=+                           
sinx=

                                                     
x=(-1)^karcsin+

                                                    
x=(-1)^k   

Ответ: +;
(-1)^k 
 .

b)
sinx+cosx=sinxcosx+1,

sinx+cosx—sinxcosx-1=0,

sinx(1- cosx)+( cosx-1)=0,

( cosx-1)( sinx-1)=0

cosx-1=0                     или         
sinх-1=0

cosx=1                                        sinx=1

x=2                               x=
+    

Ответ: ;
+ .

4. Введение
вспомогательного угла.

sinx+cosx=2
разделим обе части уравнения на 2, получим

       так
как cos=   и
sin=

sinx cos+
cosx sin=1 воспользуемся
формулой sinx cosy+
cosx siny=
sin(x+y)

sin(x+)=1, x+= +  ,   x=+ +,  x=+.

Ответ: +.

             IV. 
Отбор корней тригонометрического уравнения.

        При
выполнении задания С-1 необходимо найти те корни уравнения, которые принадлежат
заданному промежутку. Это можно сделать с помощью перебора или решения
неравенства.

1.Решить уравнение:  
2,5sin2x = 7 cos² x – 1, 

Найти все корни
уравнения, принадлежащие отрезку х .

В данном уравнении
отбор корней проведем перебором.

Для решения
уравнения воспользуемся основным тригонометрическим формулой двойного угла для
синуса и основным тригонометрическим тождеством. Получим уравнение

5sinxcosx = 7cos² x – sin² x –
cos² x, т.е. 
sin² x – 6cos² x+ 5sinxcosx = 0

Разделим обе части уравнения на cos²
x. Получим tg² x+ 5tgx – 6 = 0.

Пусть tgx = t, тогда t²+ 5t – 6
= 0, t = 1  или  t = –6.

tgx = 1 или tg = –6;

x=+ или
 x=arctg(-6)+.

Проведём
отбор корней, принадлежащих отрезку     .

Если
n=0, то x=. Этот корень принадлежит рассматриваемому
промежутку.

Если
n=1, то x=. Этот корень тоже принадлежит рассматриваемому
промежутку.

Если
n=2, то x=. Ясно, что данный корень не принадлежит
промежутку.

Если
n = –1, то x= – не принадлежит промежутку .

Если
k=0, то x=
arctg(-6), x=- arctg6– не
принадлежит промежутку .

Если
k=1, то x=
arctg(-6)+. Этот корень
принадлежит рассматриваемому промежутку.

Аналогично предыдущему случаю убедимся,
что при k
= 0 и k
= 2,  а, следовательно, при k
= –1, –2,…k = 3,4,… мы получим
корни, не принадлежащие промежутку .

Ответ: a)
x=+ или
 x=arctg(-6)+.

             б); ;   arctg(-6)+.

2. Решить
уравнение   sin²x-2
cos2x=2
и указать корни, принадлежащие промежутку  .

Используя формулу
двойного угла косинуса и основное тригонометрическое тождеств. Получим
уравнение sin²x=1.

Тогда  sinx=1              
или      sinx=-1.

х=+                    х=+

Проведём отбор корней, принадлежащих
отрезку     .

Составим и решим неравенства:

+

1+

1+

 целых значений m
удовлетворяющих неравенству нет.

+

1+

     n=1 удовлетворяет неравенству.

Если
n=1, то х=

Ответ:
a) +,k   б) .

3.Необходимо
обратить внимание на уравнения, содержащие деление.

Решите уравнение: а)
 .   б) Найдите все корни этого уравнения
принадлежащие отрезку .

a)    ,  ,

 

        . k

б
) Если k=0, то х=. Данный корень не принадлежит
промежутку.

     
Если
k=-1, то х=. Данный корень не принадлежит
промежутку.

      Если k=-2,
то х=. Данный
корень принадлежит промежутку.

      Если
k=-3,
то х=. Данный
корень  принадлежит промежутку.

Ответ: a) k.  б), .

Лучшие репетиторы для сдачи ЕГЭ

Задания по теме «Тригонометрические уравнения»

Открытый банк заданий по теме тригонометрические уравнения. Задания C1 из ЕГЭ по математике (профильный уровень)

Задание №1179

Условие

а) Решите уравнение 2(sin x-cos x)=tgx-1.

б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие промежутку left[ frac{3pi }2;,3pi right].

Показать решение

Решение

а) Раскрыв скобки и перенеся все слагаемые в левую часть, получим уравнение 1+2 sin x-2 cos x-tg x=0. Учитывая, что cos x neq 0, слагаемое 2 sin x можно заменить на 2 tg x cos x, получим уравнение 1+2 tg x cos x-2 cos x-tg x=0, которое способом группировки можно привести к виду (1-tg x)(1-2 cos x)=0.

1) 1-tg x=0,  tg x=1, x=fracpi 4+pi n, n in mathbb Z;

2) 1-2 cos x=0,  cos x=frac12, x=pm fracpi 3+2pi n, n in mathbb Z.

б) С помощью числовой окружности отберём корни, принадлежащие промежутку left[ frac{3pi }2;, 3pi right].

x_1=fracpi 4+2pi =frac{9pi }4,

x_2=fracpi 3+2pi =frac{7pi }3,

x_3=-fracpi 3+2pi =frac{5pi }3.

Ответ

а) fracpi 4+pi n, pmfracpi 3+2pi n, n in mathbb Z;

б) frac{5pi }3,  frac{7pi }3,  frac{9pi }4.

Источник: «Математика. Подготовка к ЕГЭ-2017. Профильный уровень». Под ред. Ф. Ф. Лысенко, С. Ю. Кулабухова.

Задание №1178

Условие

а) Решите уравнение (2sin ^24x-3cos 4x)cdot sqrt {tgx}=0.

б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие промежутку left( 0;,frac{3pi }2right] ;

Показать решение

Решение

а) ОДЗ: begin{cases} tgxgeqslant 0\xneq fracpi 2+pi k,k in mathbb Z. end{cases}

Исходное уравнение на ОДЗ равносильно совокупности уравнений

left[!!begin{array}{l} 2 sin ^2 4x-3 cos 4x=0,\tg x=0. end{array}right.

Решим первое уравнение. Для этого сделаем замену cos 4x=t,  t in [-1; 1]. Тогда sin^24x=1-t^2. Получим:

2(1-t^2)-3t=0,

2t^2+3t-2=0,

t_1=frac12, t_2=-2, t_2notin [-1; 1].

cos 4x=frac12,

4x=pm fracpi 3+2pi n,

x=pm fracpi {12}+frac{pi n}2, n in mathbb Z.

Решим второе уравнение.

tg x=0,, x=pi k, k in mathbb Z.

При помощи единичной окружности найдём решения, которые удовлетворяют ОДЗ.

Знаком «+» отмечены 1-я и 3-я четверти, в которых tg x>0.

Получим: x=pi k, k in mathbb Z; x=fracpi {12}+pi n, n in mathbb Z; x=frac{5pi }{12}+pi m, m in mathbb Z.

б) Найдём корни, принадлежащие промежутку left( 0;,frac{3pi }2right].

x=fracpi {12}, x=frac{5pi }{12}; x=pi ; x=frac{13pi }{12}; x=frac{17pi }{12}.

Ответ

а) pi k, k in mathbb Z; fracpi {12}+pi n, n in mathbb Z; frac{5pi }{12}+pi m, m in mathbb Z.

б) pi; fracpi {12}; frac{5pi }{12}; frac{13pi }{12}; frac{17pi }{12}.

Источник: «Математика. Подготовка к ЕГЭ-2017. Профильный уровень». Под ред. Ф. Ф. Лысенко, С. Ю. Кулабухова.

Задание №1177

Условие

а) Решите уравнение: cos ^2x+cos ^2fracpi 6=cos ^22x+sin ^2fracpi 3;

б) Укажите все корни, принадлежащие промежутку left( frac{7pi }2;,frac{9pi }2right].

Показать решение

Решение

а) Так как sin fracpi 3=cos fracpi 6, то sin ^2fracpi 3=cos ^2fracpi 6, значит, заданное уравнение равносильно уравнению cos^2x=cos ^22x, которое, в свою очередь, равносильно уравнению cos^2x-cos ^2 2x=0.

Но cos ^2x-cos ^22x= (cos x-cos 2x)cdot (cos x+cos 2x) и

cos 2x=2 cos ^2 x-1, поэтому уравнение примет вид

(cos x-(2 cos ^2 x-1)),cdot (cos x+(2 cos ^2 x-1))=0,

(2 cos ^2 x-cos x-1),cdot (2 cos ^2 x+cos x-1)=0.

Тогда либо 2 cos ^2 x-cos x-1=0, либо 2 cos ^2 x+cos x-1=0.

Решая первое уравнение как квадратное уравнение относительно cos x, получаем:

(cos x)_{1,2}=frac{1pmsqrt 9}4=frac{1pm3}4. Поэтому либо cos x=1, либо cos x=-frac12. Если cos x=1, то x=2kpi , k in mathbb Z. Если cos x=-frac12, то x=pm frac{2pi }3+2spi , s in mathbb Z.

Аналогично, решая второе уравнение, получаем либо cos x=-1, либо cos x=frac12.Если cos x=-1, то корни x=pi +2mpi , m in mathbb Z. Если cos x=frac12, то x=pm fracpi 3+2npi , n in mathbb Z.

Объединим полученные решения:

x=mpi , m in mathbb Z; x=pm fracpi 3 +spi , s in mathbb Z.

б) Выберем корни, которые попали в заданный промежуток, с помощью числовой окружности.

Получим: x_1 =frac{11pi }3,  x_2=4pi ,  x_3 =frac{13pi }3.

Ответ

а) mpi, m in mathbb Z; pm fracpi 3 +spi , s in mathbb Z;

б) frac{11pi }3,  4pi ,  frac{13pi }3.

Источник: «Математика. Подготовка к ЕГЭ-2017. Профильный уровень». Под ред. Ф. Ф. Лысенко, С. Ю. Кулабухова.

Задание №1176

Условие

а) Решите уравнение 10cos ^2frac x2=frac{11+5ctgleft( dfrac{3pi }2-xright) }{1+tgx}.

б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие интервалу left( -2pi ; -frac{3pi }2right).

Показать решение

Решение

а) 1. Согласно формуле приведения, ctgleft( frac{3pi }2-xright) =tgx. Областью определения уравнения будут такие значения x, что cos x neq 0 и tg x neq -1. Преобразуем уравнение, пользуясь формулой косинуса двойного угла 2 cos ^2 frac x2=1+cos x. Получим уравнение: 5(1+cos x) =frac{11+5tgx}{1+tgx}.

Заметим, что frac{11+5tgx}{1+tgx}= frac{5(1+tgx)+6}{1+tgx}= 5+frac{6}{1+tgx}, поэтому уравнение принимает вид: 5+5 cos x=5 +frac{6}{1+tgx}. Отсюда cos x =frac{dfrac65}{1+tgx}, cos x+sin x =frac65.

2. Преобразуем sin x+cos x по формуле приведения и формуле суммы косинусов: sin x=cos left(fracpi 2-xright), cos x+sin x= cos x+cos left(fracpi 2-xright)= 2cos fracpi 4cos left(x-fracpi 4right)= sqrt 2cos left( x-fracpi 4right) = frac65.

Отсюда cos left(x-fracpi 4right) =frac{3sqrt 2}5. Значит, x-fracpi 4= arccos frac{3sqrt 2}5+2pi k, k in mathbb Z,

или x-fracpi 4= -arccos frac{3sqrt 2}5+2pi t, t in mathbb Z.

Поэтому x=fracpi 4+arccos frac{3sqrt 2}5+2pi k,k in mathbb Z,

или x =fracpi 4-arccos frac{3sqrt 2}5+2pi t,t in mathbb Z.

Найденные значения x принадлежат области определения.

б) Выясним сначала куда попадают корни уравнения при k=0 и t=0. Это будут соответственно числа a=fracpi 4+arccos frac{3sqrt 2}5 и b=fracpi 4-arccos frac{3sqrt 2}5.

1. Докажем вспомогательное неравенство:

frac{sqrt 2}{2}<frac{3sqrt 2}2<1.

Действительно, frac{sqrt 2}{2}=frac{5sqrt 2}{10}<frac{6sqrt2}{10}=frac{3sqrt2}{5}.

Заметим также, что left( frac{3sqrt 2}5right) ^2=frac{18}{25}<1^2=1, значит frac{3sqrt 2}5<1.

2. Из неравенств (1) по свойству арккосинуса получаем:

arccos 1<arccos frac{3sqrt 2}5<arccos frac{sqrt 2}2,

0<arccosfrac{3sqrt2}{5}<frac{pi}{4}.

Отсюда fracpi 4+0<fracpi 4+arccos frac{3sqrt 2}5<fracpi 4+fracpi 4,

0<fracpi 4+arccos frac{3sqrt 2}5<fracpi 2,

0<a<fracpi 2.

Аналогично, -fracpi 4<arccosfrac{3sqrt2}{5}<0,

0=fracpi 4-fracpi 4<fracpi 4-arccos frac{3sqrt 2}5< fracpi 4<fracpi 2,

0<b<fracpi 2.

При k=-1 и t=-1 получаем корни уравнения a-2pi и b-2pi.

Bigg( a-2pi =-frac74pi +arccos frac{3sqrt 2}5,, b-2pi =-frac74pi -arccos frac{3sqrt 2}5Bigg). При этом -2pi <a-2pi <-frac{3pi }2,

-2pi <b-2pi <-frac{3pi }2. Значит, эти корни принадлежат заданному промежутку left( -2pi , -frac{3pi }2right).

При остальных значениях k и t корни уравнения не принадлежат заданному промежутку.

Действительно, если kgeqslant 1 и tgeqslant 1, то корни больше 2pi. Если kleqslant -2 и tleqslant -2, то корни меньше -frac{7pi }2.

Ответ

а) fracpi4pm arccosfrac{3sqrt2}5+2pi k, kinmathbb Z;

б) -frac{7pi}4pm arccosfrac{3sqrt2}5.

Источник: «Математика. Подготовка к ЕГЭ-2017. Профильный уровень». Под ред. Ф. Ф. Лысенко, С. Ю. Кулабухова.

Задание №1175

Условие

а) Решите уравнение sin left( fracpi 2+xright) =sin (-2x).

б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие промежутку [0; pi ];

Показать решение

Решение

а) Преобразуем уравнение:

cos x =-sin 2x,

cos x+2 sin x cos x=0,

cos x(1+2 sin x)=0,

cos x=0,

x =fracpi 2+pi n, n in mathbb Z;

1+2 sin x=0,

sin x=-frac12,

x=(-1)^{k+1}cdot fracpi 6+pi k, k in mathbb Z.

б) Корни, принадлежащие отрезку [0; pi ], найдём с помощью единичной окружности.

Указанному промежутку принадлежит единственное число fracpi 2.

Ответ

а) fracpi 2+pi n, n in mathbb Z; (-1)^{k+1}cdot fracpi 6+pi k, k in mathbb Z;

б) fracpi 2.

Источник: «Математика. Подготовка к ЕГЭ-2017. Профильный уровень». Под ред. Ф. Ф. Лысенко, С. Ю. Кулабухова.

Задание №1174

Условие

а) Решите уравнение frac{sin x-1}{1+cos 2x}=frac{sin x-1}{1+cos (pi +x)}.

б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие отрезку left[ -frac{3pi }{2}; -frac{pi }2 right].

Показать решение

Решение

а) Найдём ОДЗ уравнения: cos 2x neq -1, cos (pi +x) neq -1; Отсюда ОДЗ: x neq frac pi 2+pi k,

k in mathbb Z, x neq 2pi n, n in mathbb Z. Заметим, что при sin x=1, x=frac pi 2+2pi k, k in mathbb Z.

Полученное множество значений x не входит в ОДЗ.

Значит, sin x neq 1.

Разделим обе части уравнения на множитель (sin x-1), отличный от нуля. Получим уравнение frac 1{1+cos 2x}=frac 1{1+cos (pi +x)}, или уравнение 1+cos 2x=1+cos (pi +x). Применяя в левой части формулу понижения степени, а в правой — формулу приведения, получим уравнение 2 cos ^2 x=1-cos x. Это уравнение с помощью замены cos x=t, где -1 leqslant t leqslant 1 сводим к квадратному: 2t^2+t-1=0, корни которого t_1=-1 и t_2=frac12. Возвращаясь к переменной x, получим cos x = frac12 или cos x=-1, откуда x=frac pi 3+2pi m, m in mathbb Z, x=-frac pi 3+2pi n, n in mathbb Z, x=pi +2pi k, k in mathbb Z.

б) Решим неравенства

1) -frac{3pi }2 leqslant frac{pi }3+2pi m leqslant -frac pi 2 ,

2) -frac{3pi }2 leqslant -frac pi 3+2pi n leqslant -frac pi {2,}

3) -frac{3pi }2 leqslant pi+2pi k leqslant -frac pi 2 , m, n, k in mathbb Z. 

Решение:

1) -frac{3pi }2 leqslant frac{pi }3+2pi m leqslant -frac pi 2 , -frac32 leqslant  frac13+2m leqslant  -frac12 -frac{11}6 leqslant  2m leqslant  -frac56 , -frac{11}{12} leqslant m leqslant -frac5{12}.

Нет целых чисел, принадлежащих промежутку left [-frac{11}{12};-frac5{12}right].

2) -frac {3pi} 2 leqslant -frac{pi }3+2pi n leqslant -frac{pi }{2}, -frac32 leqslant -frac13 +2n leqslant -frac12 , -frac76 leqslant 2n leqslant -frac1{6}, -frac7{12} leqslant n leqslant -frac1{12}.

Нет целых чисел, принадлежащих промежутку left[ -frac7{12} ; -frac1{12} right].

3) -frac{3pi }2 leqslant pi +2pi kleqslant -frac{pi }2, -frac32 leqslant 1+2kleqslant -frac12, -frac52 leqslant 2k leqslant -frac32, -frac54 leqslant k leqslant -frac34.

Этому неравенству удовлетворяет k=-1, тогда x=-pi.

Ответ

а) frac pi 3+2pi m; -frac pi 3+2pi n; pi +2pi k, m, n, k in mathbb Z;

б) -pi .

Источник: «Математика. Подготовка к ЕГЭ-2017. Профильный уровень». Под ред. Ф. Ф. Лысенко, С. Ю. Кулабухова.

Задание №1173

Условие

а) Решите уравнение: sin ^2x+sin ^2fracpi 6=cos ^22x+cos ^2fracpi 3.

б) Укажите все корни, принадлежащие промежутку left[ frac{7pi }2;,frac{9pi }2right).

Показать решение

Решение

а) Так как sin fracpi 6=cos fracpi 3, то sin ^2fracpi 6=cos ^2fracpi 3, значит, заданное уравнение равносильно уравнению sin ^2 x=cos ^2 2x, которое, в свою очередь, равносильно уравнению sin ^2- cos ^2 2x=0.

Но sin ^ 2x-cos ^2 2x= (sin x-cos 2x)cdot (sin x+cos 2x) и

cos 2x=1-2 sin ^2 x, поэтому уравнение примет вид

(sin x-(1-2 sin ^2 x)),cdot (sin x+(1-2 sin ^2 x))=0,

(2 sin ^2 x+sin x-1),cdot (2 sin ^2 x-sin x-1)=0.

Тогда либо 2 sin ^2 x+sin x-1=0, либо 2 sin ^2 x-sin x-1=0.

Решим первое уравнение как квадратное относительно sin x,

(sin x)_{1,2}=frac{-1 pm sqrt 9}4=frac{-1 pm 3}4. Поэтому либо sin x=-1, либо sin x=frac12. Если sin x=-1, то x=frac{3pi }2+ 2kpi , k in mathbb Z. Если sin x=frac12, то либо x=fracpi 6 +2spi , s in mathbb Z, либо x=frac{5pi }6+2tpi , t in mathbb Z.

Аналогично, решая второе уравнение, получаем либо sin x=1, либо sin x=-frac12. Тогда x =fracpi 2+2mpi , m in mathbb Z, либо x=frac{-pi }6 +2npi , n in mathbb Z, либо x=frac{-5pi }6+2ppi , p in mathbb Z.

Объединим полученные решения:

x=fracpi 2+mpi,minmathbb Z; x=pmfracpi 6+spi,s in mathbb Z.

б) Выберем корни, которые попали в заданный промежуток с помощью числовой окружности.

Получим: x_1 =frac{7pi }2, x_2 =frac{23pi }6, x_3 =frac{25pi }6.

Ответ

а) fracpi 2+ mpi , m in mathbb Z; pm fracpi 6 +spi , s in mathbb Z;

б) frac{7pi }2;,,frac{23pi }6;,,frac{25pi }6.

Источник: «Математика. Подготовка к ЕГЭ-2017. Профильный уровень». Под ред. Ф. Ф. Лысенко, С. Ю. Кулабухова.

Задание №1172

Условие

а) Решите уравнение log_2^2(2sin x+1)-17log_2(2sin x+1) +16=0.

б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку left[ fracpi 4;,2pi right].

Показать решение

Решение

а) После замены t=log_2(2 sin x+1) исходное уравнение примет вид t^2 -17t+16=0. Корни этого уравнения t=1, t=16. Возвращаясь к переменной x, получим:

left[!!begin{array}{l} log_2(2 sin x+1)=1,\ log_2(2 sin x+1)=16; end{array}right. left[!!begin{array}{l} 2sin x+1=2,\ 2sin x+1=2^{16}. end{array}right.

Второе уравнение совокупности не имеет корней. Решая первое уравнение, получим:

sin x =frac12, x=(-1)^nfracpi 6+pi n,n in mathbb Z.

б) Запишем решение уравнения в виде x=fracpi 6 +2pi n,n in mathbb Z или x=frac{5pi }6+2pi k,kin mathbb Z и выясним, для каких целых значений n и k справедливы неравенства fracpi 4leqslant fracpi 6+2pi nleqslant 2pi и fracpi 4leqslant frac{5pi }6+2pi kleqslant 2pi.

Получим: frac1{24}leqslant nleqslant frac{11}{12} и -frac7{24}leqslant kleqslant frac7{12}, откуда следует, что нет целых значений n, удовлетворяющих неравенству frac1{24}leqslant nleqslant frac{11}{12};,,, k=0 — единственное целое k, удовлетворяющее неравенству -frac7{24}leqslant kleqslant frac7{12}.

При k=0, x=frac{5pi }6+2picdot 0=frac{5pi }6. Итак, frac{5pi }6 — корень уравнения, принадлежащий отрезку left[ fracpi 4;,2pi right].

Ответ

а) (-1)^nfracpi 6+pi n,n in mathbb Z.

б) frac{5pi }6.

Задание №1171

Условие

а) Решите уравнение 125^x-3cdot 25^x-5^{x+2}+75=0.

б) Укажите все корни этого уравнения, принадлежащие отрезку [log_54; log_511).

Показать решение

Решение

а) Преобразуем исходное уравнение и разложим на множители его левую часть.

5^{3x}-3cdot 5^{2x}-25cdot 5^x+25cdot 3=0,

5^{2x}(5^x-3)-25(5^x-3)=0,

(5^x-3)(5^{2x}-25)=0.

Получаем: 5^x-3=0 или 5^{2x}-25=0.

5^x-3=0, x=log_53 или 5^{2x}=25, x=1.

б) Нам нужно выбрать те корни уравнения, которые принадлежат отрезку [log_5 4; log_5 11]. Заметим, что log_5 3<log_5 4<1<log_5 11, значит, указанному отрезку принадлежит корень x=1.

Ответ

Источник: «Математика. Подготовка к ЕГЭ-2017. Профильный уровень». Под ред. Ф. Ф. Лысенко, С. Ю. Кулабухова.

Задание №1170

Условие

а) Решите уравнение 2cos xleft( cos x+cos frac{5pi }4right) + cos x+cos frac{3pi }4=0.

б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие промежутку left[ pi ;,frac{5pi }2right).

Показать решение

Решение

а) Так как cos frac{5pi }4= cos left( pi +fracpi 4right) = -cos fracpi 4= -frac{sqrt 2}2 и cos frac{3pi }4= cos left( pi -fracpi 4right) = -cos fracpi 4= -frac{sqrt 2}2, то уравнение примет вид: 2cos xleft( cos x-frac{sqrt 2}2right) +cos x-frac{sqrt 2}2=0.Отсюда (2cos x+1)left( cos x-frac{sqrt 2}2right) =0.

Тогда cos x=-frac12; x=pmfrac{2pi }3+2pi n или cos x=frac{sqrt 2}2;, x=pmfracpi 4+2pi n, где n in mathbb Z.

б) Корни, принадлежащие промежутку left[ pi ;,frac{5pi }2right), найдём с помощью числовой окружности: frac{4pi }3;,, frac{7pi }4;,, frac{9pi }4.

Ответ

а) pmfrac{2pi }3+2pi n;,, pmfracpi 4=2pi n, n in mathbb Z.

б) frac{4pi }3;, frac{7pi }4;, frac{9pi }4.

Источник: «Математика. Подготовка к ЕГЭ-2017. Профильный уровень». Под ред. Ф. Ф. Лысенко, С. Ю. Кулабухова.

Печать страницы

• Материалы для подготовки к ЕГЭ

•    

• Рубрики
  • 01 Геометрия (13)
  • 02 Стереометрия (9)
  • 03 Теория вероятностей ч.1 (1)
  • 04 Теория вероятностей ч.2 (1)
  • 05 Простейшие уравнения (5)
  • 06 Вычисления (5)
  • 07 Производная, ПО (4)
  • 08 «Прикладные» задачи (5)
  • 09 Текстовые задачи (7)
  • 10 Графики функций (7)
  • 11 Исследование функции (2)
  • 12 (С1) Уравнения (78)
  • 13 (С2) Стереометр. задачи (94)
  • 14 (С3) Неравенства (89)
  • 15 (С4) Практич. задачи (71)
  • 16 (С5) Планиметр. задачи (86)
  • 17 (С6) Параметры* (79)
  • 18 (С7) Числа, их свойства (38)
  • A1 Простейшие текст/задачи (нет в ЕГЭ-22) (3)
  • A2 Читаем графики (нет в ЕГЭ-22) (1)
  • Видеоуроки (44)
  • ГИА (11)
    • II часть (11)
  • ЕГЭ (диагностич. работы) (70)
  • Иррациональные выражения, уравнения и неравенства (15)
  • Логарифмы (39)
  • МГУ (12)
  • Метод интервалов (4)
  • Метод рационализации (18)
  • Модуль (9)
  • Параметр (40)
  • Переменка (5)
  • Планиметрия (60)
  • Показательные выражения, уравнения и неравенства (8)
  • Разложение на множители (1)
  • Рациональные выражения, уравнения и неравенства (10)
  • Справочные материалы (92)
  • Стереометрия (52)
  • Т/P A. Ларина (443)
  • Текстовые задачи (12)
  • Теория чисел (2)
  • Тесты по темам (80)
  • Тригонометрические выражения, уравнения и неравенства (43)
  • Функции и графики (10)
• Дружественные сайты

  Сайт А. Ларина
  ЕгэТренер – О. Себедаш
  Математика?Легко!
  Егэ? Ок! – И. Фельдман
  

• Свежие записи
  • Тест «Гиперболы»
  • Тест. Графики функций. Комбинированные задачи
  • 10. Графики функций. Комбинированные задачи
  • Тест. Тригонометрические функции
  • 10. Тригонометрическая функция
  • Тест. Кусочно-линейная функция
  • 10. Кусочно-линейная функция
• Архивы Архивы

Тригонометрические уравнения

В данной статье мы расскажем об основных типах тригонометрических уравнений и методах их решения. Тригонометрические уравнения чаще всего встречаются в задаче 12 ЕГЭ.

В вариантах ЕГЭ задача, где нужно решить уравнение, состоит из двух пунктов. Первый пункт – решение самого уравнения. Второй – нахождение его корней на некотором отрезке.

Некоторые из методов (например, замена переменной или разложение на множители) являются универсальными, то есть применяются и в других разделах математики. Другие являются специфическими именно для тригонометрии.

Необходимых формул по тригонометрии не так уж и много. Учите наизусть!
Тригонометрические формулы.

Любой метод решения тригонометрических уравнений состоит в том, чтобы привести их к простейшим, то есть к уравнениям вида sin x = a, cos x = a, tg x = a, ctg x = a.

Если вы не помните, как решать простейшие тригонометрические уравнения, — читайте материал на нашем сайте: Простейшие тригонометрические уравнения, часть 1.

О том, что такое арксинус, арккосинус, арктангенс и арккотангенс, — еще одна статья на нашем сайте: Простейшие тригонометрические уравнения,часть 2.

Теперь — сами методы. Теория и примеры решения задач.

к оглавлению ▴

Замена переменной и сведение к квадратному уравнению

Это универсальный способ. Применяется в любых уравнениях — степенных, показательных, тригонометрических,  логарифмических, каких угодно. Замена не всегда видна сразу, и уравнение нужно сначала преобразовать.

1. а) Решите уравнение:
б) Найдите корни уравнения, принадлежащие отрезку

Решение:

а) Рассмотрим уравнение

Преобразуем его, применив основное тригонометрическое тождество:

Заменяя sin x на t, приходим к квадратному уравнению:

Решая его, получим:

Теперь вспоминаем, что мы обозначили за t. Первый корень приводит нас к уравнению 
Оно не имеет решений, поскольку

Второй корень даёт простейшее уравнение

Решаем его:

б) Найдем корни уравнения на отрезке с помощью двойного неравенства.

Разделим обе части неравенства на

Вычтем из обеих частей неравенства:

Разделим на 2 обе части неравенства:

Единственное целое решение – это n=0. Тогда — это единственный корень, который принадлежит отрезку

Ответ:

2. а) Решите уравнение:
б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку

Решение:

а)

Выразим косинус двойного угла по формуле

Получим:

Заменяя cos⁡x на t, приходим к квадратному уравнению:

1)

2) нет решений, т. к.

Получим:

б) Отметим отрезок и найденные серии решений на единичной окружности.

Видим, что данному отрезку принадлежит только точка

Ответ: а)
б)

3. а) Решите уравнение: 
б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие отрезку 

Решение:

а)  Чтобы упростить уравнение  применяем формулу приведения.

Так как  получим:

Сделаем замену:    Получим квадратное уравнение:

Сделаем обратную замену.

1)  — нет решений, т. к.  

2) 

б) Найдем корни уравнения, принадлежащие отрезку , с помощью двойного неравенства.

Для серии решений получим:

Так как то

Для серии решений получим:

отсюда

У этого неравенства нет целых решенией, и значит, из второй серии ни одна точка в указанный отрезок не входит.

Ответ: а)
б)

к оглавлению ▴

Разложение на множители

Во многих случаях уравнение удаётся представить в таком виде, что в левой части стоит произведение двух или нескольких множителей, а в правой части — ноль. Произведение двух или нескольких множителей равно нулю тогда и только тогда, когда хотя бы один из них равен нулю. Сложное уравнение, таким образом, распадается в совокупность более простых.

4. а) Решите уравнение:
б) Найдите все корни уравнения на отрезке

Решение:

а) Применяем формулу синуса двойного угла:

Ни в коем случае не сокращайте на косинус! Ведь может случиться, что cos x обратится в нуль, и мы потеряем целую серию решений. Переносим всё в одну часть, и общий множитель выносим за скобки:

Полученное уравнение равносильно совокупности двух уравнений: cosx = 0 и 2sinx — 1 = 0.

Получим:

Все эти три серии решений являются ответом в части (а).

б) Отметим отрезок и найденные серии решений на единичной окружности.

Видим, что данному отрезку принадлежат точки

Ответ: а)
б)

5. а) Решите уравнение:
б) Найдите все корни уравнения на отрезке

Решение:

Применим формулу суммы синусов:

Дальше действуем так же, как и в предыдущей задаче:

Решаем уравнение :