Bài 1.30 trang 38 sbt đại số và giải tích 11

Giải phương trình \[\text{[2]}\] ta đặt \[\dfrac{1}{\sqrt{10}}=\sin\alpha\] và \[\dfrac{3}{\sqrt{10}}=\cos\alpha\] ta được \[\cos\alpha\cos x+\sin\alpha\sin x=\dfrac{1}{\sqrt{10}}\]
Lựa chọn câu để xem lời giải nhanh hơn
  • LG a
  • LG b
  • LG c
  • LG d

Giải các phương trình sau

LG a

\[1+\sin x-\cos x-\sin 2x+2\cos 2x=0\]

Phương pháp giải:

Ta rút gọn phương trình bằng cách:

-Sử dụng công thức \[{[\sin x-\cos x]}^2\]

\[={\sin}^2 x-2\sin x\cos x+{\cos}^2 x\]

\[=1-\sin 2x\]

-Sử dụng công thức nhân đôi \[\cos 2x={\cos}^2 x-{\sin}^2 x\]

Lời giải chi tiết:

Ta có:

\[{[\sin x-\cos x]}^2\]

\[={\sin}^2 x-2\sin x\cos x+{\cos}^2 x\]

\[=1-\sin 2x\]

Do đó \[1-\sin 2x=[\sin x-\cos x]^2\]

Khi đó: \[1+\sin x-\cos x-\]

\[\sin 2x+2\cos 2x=0\]

\[\Leftrightarrow [1-\sin 2x]+[\sin x-\cos x]+2\cos 2x=0\]

\[\Leftrightarrow {[\sin x-\cos x]}^2+[\sin x-\cos x]\]

\[+2[{\cos}^2 x-{\sin}^2 x]=0\]

\[\Leftrightarrow [\sin x-\cos x][\sin x-\cos x+1\] \[-2[\cos x+\sin x]]=0\]

\[\Leftrightarrow [\sin x-\cos x][1-\sin x-3\cos x]=0\]

\[\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} \sin x-\cos x=0 \\1-\sin x-3\cos x=0 \end{array} \right. \]

\[\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} \sin x=\cos x \\\sin x+3\cos x=1 \end{array} \right. \]

\[\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} \tan x=1 \text{[1]}\\\dfrac{1}{\sqrt{10}}\sin x+\dfrac{3}{\sqrt{10}}\cos x=\dfrac{1}{\sqrt{10}}\text{[2]} \end{array} \right. \]

\[\text{[1]}\Leftrightarrow x=\dfrac{\pi}{4 }+k\pi,k\in\mathbb{Z}\]

Giải phương trình \[\text{[2]}\] ta đặt \[\dfrac{1}{\sqrt{10}}=\sin\alpha\] và \[\dfrac{3}{\sqrt{10}}=\cos\alpha\] ta được \[\cos\alpha\cos x+\sin\alpha\sin x=\dfrac{1}{\sqrt{10}}\]

\[\Leftrightarrow \cos[x-\alpha]=\dfrac{1}{\sqrt{10}}\]

\[\Leftrightarrow x-\alpha=\pm\arccos\dfrac{1}{\sqrt{10}},k\in\mathbb{Z}\]

\[\Leftrightarrow x=\alpha\pm\arccos\dfrac{1}{\sqrt{10}},k\in\mathbb{Z}\]

Vậy phương trình có nghiệm là: \[ x=\dfrac{\pi}{4 }+k\pi,k\in\mathbb{Z}\] và \[ x=\alpha\pm\arccos\dfrac{1}{\sqrt{10}},k\in\mathbb{Z}\].

LG b

\[\sin x-\dfrac{1}{\sin x}={\sin}^2 x-\dfrac{1}{{\sin}^2 x }\]

Phương pháp giải:

Tìm ĐKXĐ của phương trình.

Nhóm các số hạng với nhau để có nhân tử chung.

Lời giải chi tiết:

ĐKXĐ: \[\sin x\ne 0\]

Ta có:\[\sin x-\dfrac{1}{\sin x}={\sin}^2 x-\dfrac{1}{{\sin}^2 x }\]

\[\Leftrightarrow [\sin x-{\sin}^2 x]+\]

\[{\left[{\dfrac{1}{{\sin}^2 x}-\dfrac{1}{\sin x}}\right]}=0\]

\[\Leftrightarrow \sin x[1-\sin x]+\dfrac{1-\sin x}{{\sin}^2 x}=0\]

\[\Leftrightarrow [1-\sin x][{\sin}^3 x+1]=0\]

\[\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} \sin x=1 \\\sin x=-1 \end{array} \right. \]

\[\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} x=\dfrac{\pi}{2}+k2\pi,k\in\mathbb{Z}\text{[thỏa mãn]} \\x=-\dfrac{\pi}{2}+k2\pi,k\in\mathbb{Z}\text{[thỏa mãn]} \end{array} \right. \]

\[\Leftrightarrow x=\dfrac{\pi}{2}+k\pi ,k\in\mathbb{Z}\].

LG c

\[\cos x\tan 3x=\sin 5x\]

Phương pháp giải:

Tìm ĐKXĐ

Sử dụng công thức \[\tan 3x=\dfrac{\sin 3x}{\cos 3x}\]

Sử dụng công thức biến đổi tích thành tổng.

Lời giải chi tiết:

ĐKXĐ: \[\cos 3x\ne 0\]

\[\Leftrightarrow x\ne \dfrac{\pi}{6}+k\dfrac{\pi}{3},k\in\mathbb{Z}\]

Ta có:\[\cos x\tan 3x=\sin 5x\]

\[\Leftrightarrow \cos x\dfrac{\sin 3x}{\cos 3x}=\sin 5x\]

\[\Leftrightarrow \cos x\sin 3x=\sin 5x\cos 3x\]

\[\Leftrightarrow \dfrac{1}{2}[\sin 4x+\sin 2x]\]

\[=\dfrac{1}{2}[\sin 8x+\sin 2x]\]

\[\Leftrightarrow \sin 8x=\sin 4x\]

\[\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} 8x=4x+k2\pi,k\in\mathbb{Z}\\8x=\pi-4x+k2\pi,k\in\mathbb{Z} \end{array} \right. \]

\[\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} x=k\dfrac{\pi}{2},k\in\mathbb{Z}\\x=\dfrac{\pi}{12}+ k\dfrac{\pi}{6},k\in\mathbb{Z} \end{array} \right. \]

Kết hợp với ĐKXĐ ta được nghiệm của phương trình là \[ x=k\pi,k\in\mathbb{Z}\] và \[ x=\dfrac{\pi}{12}+ k\dfrac{\pi}{6},k\in\mathbb{Z}\].

LG d

\[2{\tan}^2 x+3\tan x+\]

\[2{\cot}^2 x+3\cot x+2=0\]

Phương pháp giải:

Tìm ĐKXĐ

Nhóm các số hạng một cách thích hợp để giải phương trình

Thêm bớt \[VT\] để có hằng đẳng thức

Lời giải chi tiết:

ĐKXĐ: \[\cos\ne0\] và \[\sin x\ne0\].

Ta có:\[2{\tan}^2 x+3\tan x+\]

\[2{\cot}^2 x+3\cot x+2=0\]

\[\Leftrightarrow [2{\tan}^2 x+2{\cot}^2 x]\]

\[+[3\tan x+3\cot x]+2=0\]

\[\Leftrightarrow 2[{[\tan x+\cot x]}^2-2\tan x\cot x]+\]

\[3[\tan x+\cot x]+2=0\]

\[\Leftrightarrow 2[{[\tan x+\cot x]}^2-2]+\]

\[3[\tan x+\cot x]+2=0\]

Đặt \[\tan x+\cot x=t\] ta được phương trình \[2t^2+3t-2=0\]

\[\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} t=-2\\t=\dfrac{1}{2}\end{array} \right. \]

Với \[t=-2\] ta có \[\tan x+\cot x=-2\]

\[\Rightarrow \tan x+\dfrac{1}{\tan x}=-2\]

\[\Rightarrow {\tan}^2 x+1=-2\tan x\]

\[\Rightarrow \tan x=-1\]

\[\Rightarrow x=-\dfrac{\pi}{4}+k\pi,k\in\mathbb{Z}\text{[thỏa mãn]}\]

Với \[t=\dfrac{1}{2}\] ta có \[\tan x+\cot x=\dfrac{1}{2}\]

\[\Rightarrow \tan x+\dfrac{1}{\tan x}=\dfrac{1}{2}\]

\[\Rightarrow 2{\tan}^2 x+2=\tan x\text{[Vô nghiệm]}\]

Vậy phương trình có nghiệm là \[ x=-\dfrac{\pi}{4}+k\pi,k\in\mathbb{Z}\].

Video liên quan

Chủ Đề