Trigonometrik denklemler Basit trigonometrik denklemleri çözme

Trigonometrik denklemler- konu en basit değil. Çok çeşitlidirler.) Örneğin, bunlar:

sin 2 x + cos3x = ctg5x

sin(5x+π /4) = bebek karyolası(2x-π /3)

sinx + cos2x + tg3x = ctg4x

Vesaire...

Ancak bu (ve diğer tüm) trigonometri canavarlarının iki ortak noktası vardır: zorunlu özellikler. Birincisi - inanmayacaksınız - denklemlerde trigonometrik fonksiyonlar var.) İkincisi: x'li tüm ifadeler bulunur aynı işlevler dahilinde. Ve sadece orada! X bir yerde görünüyorsa dıştan,Örneğin, sin2x + 3x = 3, bu zaten karma tipte bir denklem olacak. Bu tür denklemler gerektirir bireysel yaklaşım. Bunları burada ele almayacağız.

Bu dersimizde de kötü denklemleri çözmeyeceğiz.) Burada şu konuları ele alacağız: en basit trigonometrik denklemler. Neden? Evet çünkü çözüm herhangi trigonometrik denklemler iki aşamadan oluşur. İlk aşamada kötülük denklemi çeşitli dönüşümlerle basit bir denkleme indirgenir. İkincisinde bu en basit denklem çözülür. Başka yol yok.

Yani ikinci aşamada sorun yaşarsanız ilk aşamanın pek bir anlamı kalmıyor.)

Temel trigonometrik denklemler neye benzer?

sinx = a

cosx = a

tgx = a

ctgx = a

Burada A herhangi bir sayıyı temsil eder. Herhangi.

Bu arada, bir fonksiyonun içinde saf bir X olmayabilir, ancak aşağıdaki gibi bir tür ifade olabilir:

cos(3x+π /3) = 1/2

vesaire. Bu hayatı zorlaştırır, ancak trigonometrik bir denklemi çözme yöntemini etkilemez.

Trigonometrik denklemler nasıl çözülür?

Trigonometrik denklemler iki şekilde çözülebilir. İlk yol: mantığı ve trigonometrik çemberi kullanmak. Burada bu yola bakacağız. İkinci yol - hafıza ve formüllerin kullanılması - bir sonraki derste tartışılacaktır.

İlk yol açık, güvenilir ve unutulması zordur.) Trigonometrik denklemleri, eşitsizlikleri ve her türlü zorlu standart dışı örnekleri çözmek için iyidir. Mantık hafızadan daha güçlüdür!)

Trigonometrik çember kullanarak denklem çözme.

Temel mantığı ve trigonometrik çemberi kullanma yeteneğini dahil ediyoruz. Nasıl olduğunu bilmiyor musun? Ancak... Trigonometride zorlanacaksınız...) Ama önemi yok. "Trigonometrik çember...... Nedir?" derslerine bir göz atın. ve "Trigonometrik bir daire üzerinde açıların ölçülmesi." Orada her şey basit. Ders kitaplarından farklı olarak...)

Ah bilirsin!? Ve hatta "Trigonometrik çemberle pratik çalışma" konusunda ustalaştınız!? Tebrikler. Bu konu size yakın ve anlaşılır gelecektir.) Özellikle sevindirici olan, trigonometrik çemberin hangi denklemi çözdüğünüzün umrunda olmamasıdır. Sinüs, kosinüs, teğet, kotanjant - onun için her şey aynı. Tek çözüm ilkesi vardır.

Yani herhangi bir temel trigonometrik denklemi alıyoruz. En azından bu:

cosx = 0,5

X'i bulmamız gerekiyor. İnsan dilinde konuşmanız gerekir kosinüsü 0,5 olan (x) açısını bulun.

Daha önce çemberi nasıl kullanıyorduk? Üzerine bir açı çizdik. Derece veya radyan cinsinden. Ve hemen testere Bu açının trigonometrik fonksiyonları. Şimdi tam tersini yapalım. Dairenin üzerine 0,5'e eşit bir kosinüs çizelim ve hemen göreceğiz köşe. Geriye kalan tek şey cevabı yazmaktır.) Evet, evet!

Bir daire çizin ve kosinüsü 0,5'e eşit olarak işaretleyin. Elbette kosinüs ekseninde. Bunun gibi:

Şimdi bu kosinüsün bize verdiği açıyı çizelim. Farenizi resmin üzerine getirin (veya tabletinizdeki resme dokunun) ve göreceksin tam bu köşe X.

Hangi açının kosinüsü 0,5'tir?

x = π /3

çünkü 60°= çünkü( π /3) = 0,5

Bazıları şüpheyle kıkırdayacak, evet... Her şey ortadayken çember çizmeye değer miydi sanki... Elbette kıkırdayabilirsiniz...) Ama gerçek şu ki bu hatalı bir cevap. Daha doğrusu yetersiz. Çember uzmanları burada kosinüs değeri 0,5 olan bir sürü başka açının da bulunduğunu biliyorlar.

Hareketli tarafı OA'yı çevirirseniz tam dönüş A noktası orijinal konumuna geri dönecektir. Aynı kosinüs 0,5'e eşit. Onlar. açı değişecek 360° veya 2π radyan ve kosinüs - hayır. Yeni açı 60° + 360° = 420° de denklemimizin çözümü olacaktır, çünkü

Bunun gibi sonsuz sayıda tam dönüş yapılabilir... Ve tüm bu yeni açılar trigonometrik denklemimizin çözümü olacaktır. Ve yanıt olarak hepsinin bir şekilde yazılması gerekiyor. Tüm. Aksi takdirde karar sayılmaz, evet...)

Matematik bunu basit ve zarif bir şekilde yapabilir. Kısa bir cevapla yazın sonsuz küme kararlar. İşte denklemimiz için şöyle görünüyor:

x = π /3 + 2π n, n ∈ Z

Şifresini çözeceğim. Hala yaz anlamlı bir şekilde Aptalca gizemli harfler çizmekten daha hoş, değil mi?)

π /3 - burası bizim bulunduğumuz köşenin aynısı testere daire üzerinde ve azimli kosinüs tablosuna göre.

2π radyan cinsinden tam bir devrimdir.

N - bu tam olanların sayısıdır, yani. tüm devir/dakika Açıktır ki N 0, ±1, ±2, ±3... vb.'ye eşit olabilir. Kısa girişte belirtildiği gibi:

n ∈ Z

N ait ( ∈ ) tam sayılar kümesi ( Z ). Bu arada, mektup yerine N harfler iyi kullanılabilir k, m, t vesaire.

Bu gösterim herhangi bir tam sayıyı alabileceğiniz anlamına gelir N . En az -3, en az 0, en az +55. Ne istersen. Bu sayıyı cevaba koyarsanız belirli bir açı elde edersiniz ve bu kesinlikle sert denklemimizin çözümü olacaktır.)

Veya başka bir deyişle, x = π /3 sonsuz bir kümenin tek köküdür. Diğer tüm kökleri elde etmek için, π /3'e herhangi bir sayıda tam devir eklemek yeterlidir ( N ) radyan cinsinden. Onlar. 2πn radyan.

Tüm? HAYIR. Zevki kasıtlı olarak uzatıyorum. Daha iyi hatırlamak için.) Denklemimizin cevaplarının yalnızca bir kısmını aldık. Çözümün bu ilk bölümünü şu şekilde yazacağım:

x 1 = π /3 + 2π n, n ∈ Z

x 1 - sadece bir kök değil, kısa biçimde yazılmış bir dizi kök.

Ancak kosinüs değeri 0,5 olan açılar da vardır!

Cevabını yazdığımız resmimize dönelim. İşte burada:

Farenizi resmin üzerine getirin ve görürüz başka bir açı ayrıca 0,5'lik bir kosinüs verir. Sizce neye eşittir? Üçgenler aynı... Evet! O açıya eşit X sadece olumsuz yönde gecikti. Burası köşe -X. Ama biz zaten x'i hesapladık. π /3 veya 60°. Bu nedenle güvenle yazabiliriz:

x 2 = - π /3

Elbette tam dönüşlerle elde edilen tüm açıları ekliyoruz:

x 2 = - π /3 + 2π n, n ∈ Z

Şimdilik bu kadar.) Trigonometrik çemberde testere(elbette kim anlar)) Tüm 0,5 kosinüs veren açılar. Ve bu açıları kısa matematiksel formda yazdık. Cevap iki sonsuz kök dizisiyle sonuçlandı:

x 1 = π /3 + 2π n, n ∈ Z

x 2 = - π /3 + 2π n, n ∈ Z

Bu doğru cevap.

Umut, Trigonometrik denklemlerin çözümü için genel prensip Bir daire kullanmak açıktır. Verilen denklemden kosinüsü (sinüs, teğet, kotanjant) bir daire üzerinde işaretliyoruz, ona karşılık gelen açıları çiziyoruz ve cevabı yazıyoruz. Elbette hangi köşelerde olduğumuzu bulmamız gerekiyor. testere daire üzerinde. Bazen o kadar açık değildir. Eh, burada mantığın gerekli olduğunu söyledim.)

Örneğin başka bir trigonometrik denkleme bakalım:

Lütfen denklemlerde mümkün olan tek sayının 0,5 sayısı olmadığını dikkate alın!) Bunu yazmak benim için kökleri ve kesirleri yazmaktan daha uygun.

Genel prensiplere göre çalışıyoruz. Bir daire çiziyoruz, işaretliyoruz (tabii ki sinüs ekseninde!) 0,5. Bu sinüse karşılık gelen tüm açıları aynı anda çiziyoruz. Bu resmi elde ediyoruz:

Önce açıyı ele alalım X ilk çeyrekte. Sinüs tablosunu hatırlıyoruz ve bu açının değerini belirliyoruz. Bu basit bir mesele:

x = π /6

Tüm dönüşleri hatırlıyoruz ve vicdan rahatlığıyla ilk cevap dizisini yazıyoruz:

x 1 = π /6 + 2π n, n ∈ Z

İşin yarısı tamamlandı. Ama şimdi belirlememiz gerekiyor. ikinci köşe... Kosinüs kullanmaktan daha zordur, evet... Ama mantık bizi kurtaracak! İkinci açı nasıl belirlenir x aracılığıyla mı? Evet Kolay! Resimdeki üçgenler aynı ve kırmızı köşe X açıya eşit X . Sadece negatif yönde π açısından sayılır. Bu yüzden kırmızıdır.) Ve cevap için pozitif yarı eksen OX'tan doğru ölçülmüş bir açıya ihtiyacımız var, yani. 0 derecelik bir açıyla.

İmleci çizimin üzerine getiriyoruz ve her şeyi görüyoruz. Resmi karmaşıklaştırmamak için ilk köşeyi kaldırdım. İlgilendiğimiz açı (yeşille çizilmiş) şuna eşit olacaktır:

π - x

X bunu biliyoruz π /6 . Bu nedenle ikinci açı şu şekilde olacaktır:

π - π /6 = 5π /6

Yine tam devrimler eklemeyi hatırlıyoruz ve ikinci cevap serisini yazıyoruz:

x 2 = 5π /6 + 2π n, n ∈ Z

Bu kadar. Tam bir cevap iki dizi kökten oluşur:

x 1 = π /6 + 2π n, n ∈ Z

x 2 = 5π /6 + 2π n, n ∈ Z

Teğet ve kotanjant denklemler, trigonometrik denklemlerin çözümünde kullanılan aynı genel prensip kullanılarak kolayca çözülebilir. Tabii ki trigonometrik bir daire üzerinde teğet ve kotanjantın nasıl çizileceğini biliyorsanız.

Yukarıdaki örneklerde sinüs ve kosinüsün tablo değerini kullandım: 0,5. Onlar. öğrencinin bildiği anlamlardan biri mutlak.Şimdi yeteneklerimizi genişletelim diğer tüm değerler. Karar ver, öyleyse karar ver!)

Diyelim ki bu trigonometrik denklemi çözmemiz gerekiyor:

Kısa tablolarda böyle bir kosinüs değeri yoktur. Bu korkunç gerçeği soğukkanlılıkla görmezden geliyoruz. Bir daire çizin, kosinüs ekseninde 2/3'ü işaretleyin ve karşılık gelen açıları çizin. Bu resmi elde ediyoruz.

İlk önce ilk çeyrekteki açıya bakalım. Keşke x'in neye eşit olduğunu bilseydik, cevabı hemen yazardık! Bilmiyoruz... Başarısızlık!? Sakinlik! Matematik kendi insanını zor durumda bırakmaz! Bu durum için yay kosinüslerini buldu. Bilmemek? Boşuna. Öğrenin, düşündüğünüzden çok daha kolay. Bu bağlantıda "ters trigonometrik fonksiyonlar" ile ilgili tek bir hileli büyü yok... Bu konuda bu gereksizdir.

Biliyorsanız kendinize şunu söyleyin: "X, kosinüsü 2/3 olan bir açıdır." Ve hemen, tamamen ark kosinüs tanımına göre şunu yazabiliriz:

Ek devrimleri hatırlıyoruz ve trigonometrik denklemimizin ilk kök serisini sakince yazıyoruz:

x 1 = arccos 2/3 + 2π n, n ∈ Z

İkinci açının ikinci kök dizisi neredeyse otomatik olarak yazılır. Her şey aynı, yalnızca X (arccos 2/3) eksi olacak:

x 2 = - arccos 2/3 + 2π n, n ∈ Z

Ve bu kadar! Bu doğru cevap. Tablo değerlerinden bile daha kolay. Hiçbir şeyi hatırlamanıza gerek yok.) Bu arada, en dikkatli kişi bu resmin ark kosinüs yoluyla çözümü gösterdiğini fark edecektir. özünde cosx = 0,5 denklemi için resimdekinden hiçbir farkı yoktur.

Kesinlikle! Genel prensip Bu yüzden yaygındır! Kasıtlı olarak neredeyse aynı iki resim çizdim. Çember bize açıyı gösterir X kosinüsüne göre. Tablosal kosinüs olup olmadığı herkes tarafından bilinmiyor. Bunun ne tür bir açı olduğuna, π /3'e veya ark kosinüsün ne olduğuna karar vermek bize kalmış.

Sinüs ile aynı şarkı. Örneğin:

Tekrar bir daire çizin, sinüsü 1/3'e eşit olarak işaretleyin, açıları çizin. Elde ettiğimiz resim şu:

Ve yine resim denklemle hemen hemen aynı sinx = 0,5.İlk çeyreğe yine kornerden başlıyoruz. Sinüsü 1/3 ise X neye eşittir? Sorun değil!

Artık ilk kök paketi hazır:

x 1 = yaysin 1/3 + 2π n, n ∈ Z

İkinci açıyı ele alalım. Tablo değeri 0,5 olan örnekte şuna eşitti:

π - x

Burada da durum tamamen aynı olacak! Sadece x farklıdır, yay 1/3'tür. Ne olmuş!? İkinci kök paketini güvenle yazabilirsiniz:

x 2 = π - arcsin 1/3 + 2π n, n ∈ Z

Bu tamamen doğru bir cevaptır. Her ne kadar pek tanıdık gelmese de. Ama açıktır, umarım.)

Trigonometrik denklemler daire kullanılarak bu şekilde çözülür. Bu yol açık ve anlaşılırdır. Belirli bir aralıkta köklerin seçimi ile trigonometrik denklemlerden, trigonometrik eşitsizliklerden tasarruf eden kişidir - bunlar genellikle neredeyse her zaman bir daire içinde çözülür. Kısacası standart görevlerden biraz daha zor olan her görevde.

Bilgiyi pratikte uygulayalım mı?)

Trigonometrik denklemleri çözün:

İlk olarak, daha basit, doğrudan bu dersten.

Şimdi durum daha karmaşık.

İpucu: Burada daireyi düşünmeniz gerekecek. Şahsen.)

Ve şimdi görünüşte basitler... Bunlara özel durumlar da deniyor.

sinx = 0

sinx = 1

cosx = 0

cosx = -1

İpucu: Burada bir daire içinde iki seri cevabın olduğu ve nerede bir cevap olduğunu bulmanız gerekiyor... Ve iki seri cevap yerine bir cevabın nasıl yazılacağını. Evet, böylece sonsuz sayıdan tek bir kökü bile kaybolmaz!)

Aslında çok basit):

sinx = 0,3

cosx = π

tgx = 1,2

ctgx = 3,7

İpucu: Burada arksinüs ve arkkosinüsün ne olduğunu bilmeniz gerekiyor? Arktanjant, arkkotanjant nedir? En basit tanımlar. Ancak herhangi bir tablo değerini hatırlamanıza gerek yok!)

Cevaplar elbette bir karmaşa):

x 1= arcsin0,3 + 2π n, n ∈ Z
x 2= π - arcsin0,3 + 2

Her şey yolunda gitmiyor mu? Olur. Dersi tekrar okuyun. Sadece düşünceli bir şekilde(böyle bir şey var eski kelime...) Ve bağlantıları takip edin. Ana bağlantılar daireyle ilgilidir. Trigonometri olmadan, gözleri bağlı olarak yolda geçmeye benzer. Bazen işe yarar.)

Bu siteyi beğendiyseniz...

Bu arada, sizin için birkaç ilginç sitem daha var.)

Örnek çözerek pratik yapabilir ve seviyenizi öğrenebilirsiniz. Anında doğrulama ile test etme. Hadi öğrenelim - ilgiyle!)

Fonksiyonlar ve türevler hakkında bilgi sahibi olabilirsiniz.

Gizliliğinizin korunması bizim için önemlidir. Bu nedenle bilgilerinizi nasıl kullandığımızı ve sakladığımızı açıklayan bir Gizlilik Politikası geliştirdik. Lütfen gizlilik uygulamalarımızı inceleyin ve herhangi bir sorunuz varsa bize bildirin.

Kişisel bilgilerin toplanması ve kullanılması

Kişisel bilgiler, belirli bir kişiyi tanımlamak veya onunla iletişim kurmak için kullanılabilecek verileri ifade eder.

Bizimle iletişime geçtiğinizde istediğiniz zaman kişisel bilgilerinizi vermeniz istenebilir.

Aşağıda toplayabileceğimiz kişisel bilgi türlerine ve bu bilgileri nasıl kullanabileceğimize dair bazı örnekler verilmiştir.

Hangi kişisel bilgileri topluyoruz:

Siteye başvuru yaptığınızda adınız, telefon numaranız, adresiniz gibi çeşitli bilgileri toplayabiliriz. E-posta vesaire.

Kişisel bilgilerinizi nasıl kullanıyoruz:

Tarafımızca toplandı kişisel bilgi sizinle iletişim kurmamıza ve benzersiz teklifler, promosyonlar, diğer etkinlikler ve yaklaşan etkinlikler hakkında sizi bilgilendirmemize olanak tanır.
Zaman zaman kişisel bilgilerinizi önemli bildirimler ve iletişimler göndermek için kullanabiliriz.
Kişisel bilgileri, sunduğumuz hizmetleri geliştirmek ve size hizmetlerimizle ilgili tavsiyeler sunmak amacıyla denetimler, veri analizi ve çeşitli araştırmalar yapmak gibi şirket içi amaçlarla da kullanabiliriz.
Bir ödül çekilişine, yarışmaya veya benzer bir promosyona katılırsanız, sağladığınız bilgileri bu tür programları yönetmek için kullanabiliriz.

Bilgilerin üçüncü şahıslara açıklanması

Sizden aldığımız bilgileri üçüncü şahıslara açıklamıyoruz.

İstisnalar:

Gerekirse - yasaya, adli prosedüre uygun olarak, duruşma ve/veya genel taleplere veya taleplere dayalı olarak Devlet kurumları Rusya Federasyonu topraklarında - kişisel bilgilerinizi ifşa edin. Ayrıca, bu tür bir açıklamanın güvenlik, kanun yaptırımı veya diğer kamu önemi amaçları açısından gerekli veya uygun olduğunu tespit edersek, hakkınızdaki bilgileri de açıklayabiliriz.
Yeniden yapılanma, birleşme veya satış durumunda topladığımız kişisel bilgileri ilgili halef üçüncü tarafa aktarabiliriz.

Kişisel bilgilerin korunması

Kişisel bilgilerinizi kayıp, hırsızlık ve kötüye kullanımın yanı sıra yetkisiz erişime, ifşa edilmeye, değiştirilmeye ve imhaya karşı korumak için idari, teknik ve fiziksel önlemler alıyoruz.

Şirket düzeyinde gizliliğinize saygı duymak

Kişisel bilgilerinizin güvende olduğundan emin olmak için gizlilik ve güvenlik standartlarını çalışanlarımıza aktarıyor ve gizlilik uygulamalarını sıkı bir şekilde uyguluyoruz.

Sorununuza detaylı çözüm siparişi verebilirsiniz!!!

Trigonometrik bir fonksiyonun ("sin x, cos x, tan x" veya "ctg x") işareti altında bilinmeyen içeren bir eşitliğe trigonometrik denklem denir ve daha sonra bunların formüllerini ele alacağız.

En basit denklemler "sin x=a, cos x=a, tg x=a, ctg x=a"dır; burada "x" bulunacak açıdır, "a" ise herhangi bir sayıdır. Her birinin kök formüllerini yazalım.

1. Denklem 'sin x=a'.

`|a|>1` için çözümü yoktur.

Ne zaman `|a| \leq 1`'in sonsuz sayıda çözümü vardır.

Kök formülü: `x=(-1)^n arcsin a + \pi n, n \in Z`

2. Denklem 'çünkü x=a'

`|a|>1` için - sinüs durumunda olduğu gibi, gerçek sayılar arasında çözümü yoktur.

Ne zaman `|a| \leq 1`'in sonsuz sayıda çözümü vardır.

Kök formülü: `x=\pm arccos a + 2\pi n, n \in Z`

Grafiklerde sinüs ve kosinüs için özel durumlar.

3. Denklem 'tg x=a'

'a'nın herhangi bir değeri için sonsuz sayıda çözüme sahiptir.

Kök formülü: `x=arctg a + \pi n, n \in Z'

4. Denklem 'ctg x=a'

Ayrıca 'a'nın herhangi bir değeri için sonsuz sayıda çözüm vardır.

Kök formülü: `x=arcctg a + \pi n, n \in Z`

Tablodaki trigonometrik denklemlerin kökleri için formüller

Sinüs için:
Kosinüs için:
Teğet ve kotanjant için:
Ters trigonometrik fonksiyonlar içeren denklemleri çözmek için formüller:

Trigonometrik denklemleri çözme yöntemleri

Herhangi bir trigonometrik denklemin çözümü iki aşamadan oluşur:

en basitine dönüştürmenin yardımıyla;
Yukarıda yazılan kök formülleri ve tabloları kullanarak elde edilen en basit denklemi çözer.

Örnekler kullanarak ana çözüm yöntemlerine bakalım.

Cebirsel yöntem.

Bu yöntem, bir değişkeni değiştirmeyi ve onu bir eşitlikle değiştirmeyi içerir.

Örnek. Denklemi çözün: `2cos^2(x+\frac \pi 6)-3sin(\frac \pi 3 - x)+1=0`

`2cos^2(x+\frac \pi 6)-3cos(x+\frac \pi 6)+1=0`,

değiştirmeyi yapın: `cos(x+\frac \pi 6)=y`, ardından `2y^2-3y+1=0`,

kökleri buluyoruz: `y_1=1, y_2=1/2`, bundan iki durum çıkıyor:

1. `cos(x+\frac \pi 6)=1`, `x+\frac \pi 6=2\pi n`, `x_1=-\frac \pi 6+2\pi n`.

2. `cos(x+\frac \pi 6)=1/2`, `x+\frac \pi 6=\pm arccos 1/2+2\pi n`, `x_2=\pm \frac \pi 3- \frac \pi 6+2\pi n`.

Cevap: `x_1=-\frac \pi 6+2\pi n`, `x_2=\pm \frac \pi 3-\frac \pi 6+2\pi n`.

Faktorizasyon.

Örnek. Denklemi çözün: 'sin x+cos x=1'.

Çözüm. Eşitliğin tüm terimlerini sola taşıyalım: `sin x+cos x-1=0`. kullanarak sol tarafı dönüştürür ve çarpanlara ayırırız:

'sin x — 2sin^2 x/2=0',

'2sin x/2 cos x/2-2sin^2 x/2=0',

'2sin x/2 (cos x/2-sin x/2)=0',

"sin x/2 =0", "x/2 =\pi n", "x_1=2\pi n".
`cos x/2-sin x/2=0`, `tg x/2=1`, `x/2=arctg 1+ \pi n`, `x/2=\pi/4+ \pi n` , 'x_2=\pi/2+ 2\pi n'.

Cevap: `x_1=2\pi n`, `x_2=\pi/2+ 2\pi n`.

Homojen bir denkleme indirgeme

Öncelikle bu trigonometrik denklemi iki biçimden birine indirgemeniz gerekir:

`a günah x+b çünkü x=0` ( homojen denklem birinci derece) veya 'a sin^2 x + b sin x cos x +c cos^2 x=0' (ikinci derecenin homojen denklemi).

Daha sonra her iki parçayı da ilk durum için "cos x \ne 0"a, ikinci durum için "cos^2 x \ne 0"a bölün. Bilinen yöntemler kullanılarak çözülmesi gereken "tg x": "a tg x+b=0" ve "a tg^2 x + b tg x +c =0" denklemlerini elde ederiz.

Örnek. Denklemi çözün: "2 sin^2 x+sin x cos x - cos^2 x=1".

Çözüm. Sağ tarafı `1=sin^2 x+cos^2 x` olarak yazalım:

`2 sin^2 x+sin x cos x — cos^2 x=` `sin^2 x+cos^2 x`,

`2 sin^2 x+sin x cos x — cos^2 x -` ` sin^2 x — cos^2 x=0`

"sin^2 x+sin x cos x — 2 cos^2 x=0".

Bu ikinci dereceden homojen bir trigonometrik denklemdir, sol ve sağ taraflarını 'cos^2 x \ne 0'a bölersek şunu elde ederiz:

`\frac (sin^2 x)(cos^2 x)+\frac(sin x cos x)(cos^2 x) — \frac(2 cos^2 x)(cos^2 x)=0`

"tg^2 x+tg x — 2=0". Şimdi "t^2 + t - 2=0" sonucunu veren "tg x=t" yerine geçen ifadeyi tanıtalım. Bu denklemin kökleri "t_1=-2" ve "t_2=1"dir. Daha sonra:

`tg x=-2`, `x_1=arctg (-2)+\pi n`, `n \in Z`
`tg x=1`, `x=arctg 1+\pi n`, `x_2=\pi/4+\pi n`, ` n \in Z`.

Cevap. `x_1=arctg (-2)+\pi n`, `Z'de n \', `x_2=\pi/4+\pi n`, `Z'de n \'.

Yarım Açıya Geçiş

Örnek. Denklemi çözün: '11 sin x - 2 cos x = 10'.

Çözüm. Çift açı formüllerini uygulayalım ve şunu elde edelim: `22 sin (x/2) cos (x/2) -` `2 cos^2 x/2 + 2 sin^2 x/2=` `10 sin^2 x /2 +10 çünkü^2 x/2`

`4 tg^2 x/2 — 11 tg x/2 +6=0`

Yukarıda açıklanan cebirsel yöntemi uygulayarak şunu elde ederiz:

`tg x/2=2`, `x_1=2 arctg 2+2\pi n`, `n \in Z`,
`tg x/2=3/4`, `x_2=arctg 3/4+2\pi n`, `n \in Z`.

Cevap. `x_1=2 arctg 2+2\pi n, n \Z'de`, `x_2=arctg 3/4+2\pi n`, `n \Z'de`.

Yardımcı açının tanıtılması

a,b,c'nin katsayılar ve x'in bir değişken olduğu "a sin x + b cos x =c" trigonometrik denkleminde, her iki tarafı da "sqrt (a^2+b^2)"'ye bölün:

`\frac a(sqrt (a^2+b^2)) sin x +` `\frac b(sqrt (a^2+b^2)) çünkü x =` `\frac c(sqrt (a^2) ) +b^2))'.

Sol taraftaki katsayılar sinüs ve kosinüs özelliğindedir yani karelerinin toplamı 1'e eşit olup modülleri 1'den büyük değildir. Bunları gösterelim. Aşağıdaki şekilde: `\frac a(sqrt (a^2+b^2))=cos \varphi`, ` \frac b(sqrt (a^2+b^2)) =sin \varphi`, `\frac c( sqrt (a^2+b^2))=C`, sonra:

`çünkü \varphi sin x + sin \varphi çünkü x =C`.

Aşağıdaki örneğe daha yakından bakalım:

Örnek. Denklemi çözün: '3 sin x+4 cos x=2'.

Çözüm. Eşitliğin her iki tarafını da "sqrt (3^2+4^2)"ye bölersek şunu elde ederiz:

`\frac (3 sin x) (sqrt (3^2+4^2))+` `\frac(4 cos x)(sqrt (3^2+4^2))=` `\frac 2(sqrt (3^2+4^2))'

'3/5 günah x+4/5 çünkü x=2/5'.

`3/5 = cos \varphi`, `4/5=sin \varphi` olsun. `sin \varphi>0`, `cos \varphi>0` olduğundan, yardımcı açı olarak `\varphi=arcsin 4/5` alıyoruz. Daha sonra eşitliğimizi şu şekilde yazıyoruz:

`çünkü \varphi sin x+sin \varphi çünkü x=2/5`

Sinüs açılarının toplamı formülünü uygulayarak eşitliğimizi aşağıdaki biçimde yazıyoruz:

'sin (x+\varphi)=2/5',

`x+\varphi=(-1)^n arcsin 2/5+ \pi n`, `n \in Z`,

`x=(-1)^n arcsin 2/5-` `arcsin 4/5+ \pi n`, `n \in Z`.

Cevap. `x=(-1)^n arcsin 2/5-` `arcsin 4/5+ \pi n`, `n \in Z`.

Kesirli rasyonel trigonometrik denklemler

Bunlar pay ve paydaları trigonometrik fonksiyonlar içeren kesirli eşitliklerdir.

Örnek. Denklemi çözün. `\frac (sin x)(1+cos x)=1-cos x`.

Çözüm. Eşitliğin sağ tarafını '(1+cos x)' ile çarpın ve bölün. Sonuç olarak şunu elde ederiz:

`\frac (sin x)(1+cos x)=` `\frac ((1-cos x)(1+cos x))(1+cos x)`

`\frac (sin x)(1+cos x)=` `\frac (1-cos^2 x)(1+cos x)`

`\frac (sin x)(1+cos x)=` `\frac (sin^2 x)(1+cos x)`

`\frac (sin x)(1+cos x)-` `\frac (sin^2 x)(1+cos x)=0`

`\frac (sin x-sin^2 x)(1+cos x)=0`

Paydanın sıfıra eşit olamayacağını düşünürsek, `1+cos x \ne 0`, `cos x \ne -1`, ` x \ne \pi+2\pi n, n \in Z` elde ederiz.

Kesrin payını sıfıra eşitleyelim: `sin x-sin^2 x=0`, `sin x(1-sin x)=0`. Daha sonra "sin x=0" veya "1-sin x=0".

`sin x=0`, `x=\pi n`, `Z'de n \`
"1-sin x=0", "sin x=-1", "x=\pi /2+2\pi n, n \in Z".

` x \ne \pi+2\pi n, n \in Z` olduğu göz önüne alındığında, çözümler `x=2\pi n, n \in Z` ve `x=\pi /2+2\pi n` olur , 'n \ Z'de'.

Cevap. `x=2\pi n`, `Z'de n \`, `x=\pi /2+2\pi n`, `Z'de n \`.

Trigonometri ve özellikle trigonometrik denklemler geometri, fizik ve mühendisliğin hemen hemen tüm alanlarında kullanılmaktadır. Eğitim 10. sınıfta başlıyor, Birleşik Devlet Sınavı için her zaman görevler vardır, bu nedenle trigonometrik denklemlerin tüm formüllerini hatırlamaya çalışın - bunlar kesinlikle sizin için yararlı olacaktır!

Ancak bunları ezberlemenize bile gerek yok, asıl önemli olan özü anlamak ve onu çıkarabilmektir. Göründüğü kadar zor değil. Videoyu izleyerek kendiniz görün.

Basit trigonometrik denklemlerin çözümü.

Herhangi bir karmaşıklık düzeyindeki trigonometrik denklemlerin çözülmesi, sonuçta en basit trigonometrik denklemlerin çözülmesine indirgenir. Ve bunda en iyi yardımcı yine trigonometrik bir daire olduğu ortaya çıkıyor.

Kosinüs ve sinüs tanımlarını hatırlayalım.

Bir açının kosinüsü, belirli bir açı boyunca bir dönüşe karşılık gelen birim daire üzerindeki bir noktanın apsisidir (yani eksen boyunca koordinattır).

Bir açının sinüsü, belirli bir açı boyunca bir dönüşe karşılık gelen birim daire üzerindeki bir noktanın ordinatıdır (yani eksen boyunca koordinattır).

Trigonometrik daire üzerindeki hareketin pozitif yönü saat yönünün tersidir. 0 derecelik (veya 0 radyan) bir dönüş, koordinatları (1;0) olan bir noktaya karşılık gelir

Bu tanımları basit trigonometrik denklemleri çözmek için kullanırız.

1. Denklemi çözün

Bu denklem, koordinatı eşit olan daire üzerindeki noktalara karşılık gelen dönme açısının tüm değerleri tarafından karşılanır.

Ordinat ekseninde ordinatı olan bir noktayı işaretleyelim:

Daireyle kesişene kadar x eksenine paralel yatay bir çizgi çizin. Çember üzerinde uzanan ve ordinatı olan iki nokta elde ediyoruz. Bu noktalar, cinsinden dönme açılarına ve radyanlara karşılık gelir:

Radyan başına dönme açısına karşılık gelen noktadan ayrılırsak, tam bir daire etrafında dönersek, o zaman radyan başına dönme açısına karşılık gelen ve aynı koordinata sahip bir noktaya varırız. Yani bu dönme açısı da denklemimizi sağlıyor. Aynı noktaya dönerek istediğimiz kadar "boşta" dönüş yapabiliriz ve tüm bu açı değerleri denklemimizi karşılayacaktır. “Boşta” devirlerin sayısı (veya) harfiyle gösterilecektir. Bu dönüşleri hem pozitif hem de negatif yönde yapabildiğimiz için (veya) her türlü tamsayı değerini alabiliriz.

Yani orijinal denklemin ilk çözüm serisi şu şekildedir:

, , - tam sayılar kümesi (1)

Benzer şekilde, ikinci çözüm serisi şu şekildedir:

, Nerede , . (2)

Tahmin edebileceğiniz gibi, bu çözüm serisi dairenin üzerindeki dönme açısına karşılık gelen noktaya dayanmaktadır.

Bu iki çözüm serisi tek bir girişte birleştirilebilir:

Bu girişi (yani eşit) alırsak, ilk çözüm serisini elde ederiz.

Bu girişi (yani tek) alırsak, ikinci çözüm serisini elde ederiz.

2. Şimdi denklemi çözelim

Bu, birim çember üzerindeki bir noktanın bir açıyla döndürülerek elde edilen apsisi olduğundan, eksen üzerinde apsis bulunan noktayı işaretleriz:

Daireyle kesişene kadar eksene paralel dikey bir çizgi çizin. Çemberin üzerinde uzanan ve apsisi olan iki nokta elde edeceğiz. Bu noktalar dönme açılarına ve radyanlara karşılık gelir. Saat yönünde hareket ettiğimizde şunu elde ettiğimizi hatırlayın: negatif açı rotasyon:

İki dizi çözümü yazalım:

(İçine giriyoruz istenilen nokta yani ana tam daireden geçiyoruz.

Bu iki seriyi tek bir girdide birleştirelim:

3. Denklemi çözün

Teğet doğru birim çemberin OY eksenine paralel (1,0) koordinatlı noktadan geçer

Üzerinde ordinatı 1'e eşit olan bir nokta işaretleyelim (açıları 1'e eşit olan teğetini arıyoruz):

Bu noktayı bir doğru ile koordinatların orijinine bağlayalım ve doğrunun birim çember ile kesişme noktalarını işaretleyelim. Düz çizgi ile dairenin kesişme noktaları ve üzerindeki dönme açılarına karşılık gelir:

Denklemimizi sağlayan dönme açılarına karşılık gelen noktalar birbirinden radyan uzaklıkta olduğundan çözümü şu şekilde yazabiliriz:

4. Denklemi çözün

Kotanjant çizgisi birim çemberin koordinatları eksene paralel olan noktadan geçer.

Kotanjantlar doğrusu üzerinde apsis -1 olan bir noktayı işaretleyelim:

Bu noktayı doğrunun başlangıç noktasına bağlayalım ve çemberle kesişene kadar devam edelim. Bu düz çizgi, daireyi dönme açılarına ve radyanlara karşılık gelen noktalarda kesecektir:

Bu noktalar birbirinden eşit mesafe ile ayrıldığından bu denklemin genel çözümünü aşağıdaki gibi yazabiliriz:

En basit trigonometrik denklemlerin çözümünü gösteren verilen örneklerde, trigonometrik fonksiyonların tablo değerleri kullanılmıştır.

Bununla birlikte, denklemin sağ tarafı tablo dışı bir değer içeriyorsa, bu değeri denklemin genel çözümüne koyarız:

ÖZEL ÇÖZÜMLER:

Ordinatı 0 olan çember üzerinde noktaları işaretleyelim:

Ordinatı 1 olan çember üzerinde tek bir noktayı işaretleyelim:

Çember üzerinde koordinatı -1 olan tek bir noktayı işaretleyelim:

Sıfıra en yakın değerleri belirtmek alışılmış olduğundan çözümü şu şekilde yazıyoruz:

Apsisi 0’a eşit olan çember üzerinde noktaları işaretleyelim:

5.
Apsisi 1’e eşit olan çember üzerinde tek bir nokta işaretleyelim:

Apsisi -1 olan çember üzerinde tek bir nokta işaretleyelim:

Ve biraz daha karmaşık örnekler:

Argüman eşitse sinüs bire eşittir

Sinüsümüzün argümanı eşittir, dolayısıyla şunu elde ederiz:

Eşitliğin her iki tarafını da 3'e bölelim:

Cevap:

Kosinüs argümanı ise kosinüs sıfırdır

Kosinüsümüzün argümanı eşittir ve şunu elde ederiz:

İfade edelim, bunun için önce ters işaretle sağa doğru hareket edelim:

Sağ tarafı sadeleştirelim:

Her iki tarafı da -2'ye bölün:

K herhangi bir tamsayı değeri alabildiğinden, terimin önündeki işaretin değişmediğine dikkat edin.

Cevap:

Ve son olarak “Trigonometrik bir denklemde köklerin seçilmesi” başlıklı video eğitimini izleyin. trigonometrik daire"

Böylece basit trigonometrik denklemlerin çözümü hakkındaki konuşmamız sona eriyor. Bir dahaki sefere nasıl karar vereceğimizi konuşacağız.

Konuyla ilgili ders ve sunum: "Basit trigonometrik denklemlerin çözümü"

Ek materyaller
Sevgili kullanıcılar, yorumlarınızı, yorumlarınızı, dileklerinizi bırakmayı unutmayın! Tüm materyaller antivirüs programı ile kontrol edilmiştir.

1C'den 10. sınıfa yönelik Integral çevrimiçi mağazasındaki kılavuzlar ve simülatörler
Geometride problem çözme. Uzayda inşa etmek için etkileşimli görevler
Yazılım ortamı "1C: Matematiksel Oluşturucu 6.1"

Neyi inceleyeceğiz:
1. Trigonometrik denklemler nelerdir?

3. Trigonometrik denklemleri çözmek için iki ana yöntem.
4. Homojen trigonometrik denklemler.
5. Örnekler.

Trigonometrik denklemler nelerdir?

Arkadaşlar, arksinüs, arkkosinüs, arktanjant ve arkkotanjant konularını zaten inceledik. Şimdi genel olarak trigonometrik denklemlere bakalım.

Trigonometrik denklemler, bir değişkenin trigonometrik bir fonksiyonun işareti altında bulunduğu denklemlerdir.

En basit trigonometrik denklemlerin çözüm şeklini tekrarlayalım:

1)Eğer |a|≤ 1 ise cos(x) = a denkleminin bir çözümü vardır:

X= ± arccos(a) + 2πk

2) Eğer |a|≤ 1 ise sin(x) = a denkleminin bir çözümü vardır:

3) Eğer |a| > 1 ise sin(x) = a ve cos(x) = a denklemlerinin çözümü yoktur 4) tg(x)=a denkleminin bir çözümü vardır: x=arctg(a)+ πk

5) ctg(x)=a denkleminin bir çözümü vardır: x=arcctg(a)+ πk

Tüm formüller için k bir tam sayıdır

En basit trigonometrik denklemler şu şekildedir: T(kx+m)=a, T bir trigonometrik fonksiyondur.

Örnek.

Denklemleri çözün: a) sin(3x)= √3/2

Çözüm:

A) 3x=t'yi gösterelim, sonra denklemimizi şu şekilde yeniden yazalım:

Bu denklemin çözümü şöyle olacaktır: t=((-1)^n)arcsin(√3 /2)+ πn.

Değerler tablosundan şunu elde ederiz: t=((-1)^n)×π/3+ πn.

Değişkenimize dönelim: 3x =((-1)^n)×π/3+ πn,

O halde x= ((-1)^n)×π/9+ πn/3

Cevap: x= ((-1)^n)×π/9+ πn/3, burada n bir tamsayıdır. (-1)^n – eksi bir üssü n.

Trigonometrik denklemlere daha fazla örnek.

Denklemleri çözün: a) cos(x/5)=1 b)tg(3x- π/3)= √3

Çözüm:

A) Bu sefer doğrudan denklemin köklerini hesaplamaya geçelim:

X/5= ± arccos(1) + 2πk. O zaman x/5= πk => x=5πk

Cevap: x=5πk, burada k bir tamsayıdır.

B) Bunu şu şekilde yazıyoruz: 3x- π/3=arctg(√3)+ πk. Bunu biliyoruz: arktan(√3)= π/3

3x- π/3= π/3+ πk => 3x=2π/3 + πk => x=2π/9 + πk/3

Cevap: x=2π/9 + πk/3; burada k bir tam sayıdır.

Denklemleri çözün: cos(4x)= √2/2. Ve segmentteki tüm kökleri bulun.

Çözüm:

Biz karar vereceğiz Genel görünüm denklemimiz: 4x= ± arccos(√2/2) + 2πk

4x= ± π/4 + 2πk;

X= ± π/16+ πk/2;

Şimdi segmentimize hangi köklerin düştüğünü görelim. k'da k=0, x= π/16'da verilen parçadayız.
k=1, x= π/16+ π/2=9π/16 ile tekrar vuruyoruz.
k=2 için, x= π/16+ π=17π/16, ancak burada vurmadık, bu da büyük k için de açıkça vuramayacağımız anlamına geliyor.

Cevap: x= π/16, x= 9π/16

İki ana çözüm yöntemi.

En basit trigonometrik denklemlere baktık ama daha karmaşık olanları da var. Bunları çözmek için yeni bir değişken ekleme yöntemi ve çarpanlara ayırma yöntemi kullanılır. Örneklere bakalım.

Denklemi çözelim:

Çözüm:
Denklemimizi çözmek için yeni bir değişken ekleme yöntemini kullanacağız: t=tg(x).

Yer değiştirme sonucunda şunu elde ederiz: t 2 + 2t -1 = 0

Kökleri bulalım ikinci dereceden denklem: t=-1 ve t=1/3

O zaman tg(x)=-1 ve tg(x)=1/3 en basit trigonometrik denklemi elde ederiz, köklerini bulalım.

X=arctg(-1) +πk= -π/4+πk; x=yay(1/3) + πk.

Cevap: x= -π/4+πk; x=yay(1/3) + πk.

Bir denklem çözme örneği

Denklemleri çözün: 2sin 2 (x) + 3 cos(x) = 0

Çözüm:

Şu özdeşliği kullanalım: sin 2 (x) + cos 2 (x)=1

Denklemimiz şu şekilde olacaktır: 2-2cos 2 (x) + 3 cos (x) = 0

2 çünkü 2 (x) - 3 çünkü(x) -2 = 0

t=cos(x) değişimini tanıtalım: 2t 2 -3t - 2 = 0

İkinci dereceden denklemimizin çözümü köklerdir: t=2 ve t=-1/2

O halde cos(x)=2 ve cos(x)=-1/2.

Çünkü kosinüs birden büyük değerler alamaz, bu durumda cos(x)=2'nin kökü yoktur.

cos(x)=-1/2 için: x= ± arccos(-1/2) + 2πk; x= ±2π/3 + 2πk

Cevap: x= ±2π/3 + 2πk

Homojen trigonometrik denklemler.

Tanım: a sin(x)+b cos(x) formundaki denklemlere birinci dereceden homojen trigonometrik denklemler denir.

Formun denklemleri

ikinci dereceden homojen trigonometrik denklemler.

Birinci dereceden homojen bir trigonometrik denklemi çözmek için onu cos(x)'e bölün: Sıfıra eşitse kosinüse bölemezsiniz, durumun böyle olmadığından emin olalım:
cos(x)=0 olsun, sonra asin(x)+0=0 => sin(x)=0 olsun, ancak sinüs ve kosinüs aynı anda sıfıra eşit değildir, bir çelişki elde ederiz, böylece güvenli bir şekilde bölebiliriz sıfır.

Denklemi çözün:
Örnek: cos 2 (x) + sin(x) cos(x) = 0

Çözüm:

Ortak çarpanı çıkaralım: cos(x)(c0s(x) + sin (x)) = 0

O zaman iki denklemi çözmemiz gerekiyor:

Cos(x)=0 ve cos(x)+sin(x)=0

x= π/2 + πk'de Cos(x)=0;

cos(x)+sin(x)=0 denklemini düşünün. Denklemimizi cos(x)'e bölün:

1+tg(x)=0 => tg(x)=-1 => x=arctg(-1) +πk= -π/4+πk

Cevap: x= π/2 + πk ve x= -π/4+πk

İkinci dereceden homojen trigonometrik denklemler nasıl çözülür?
Beyler, her zaman bu kurallara uyun!

1. a katsayısının neye eşit olduğuna bakın, eğer a=0 ise denklemimiz cos(x)(bsin(x)+ccos(x)) formunu alacaktır, bunun çözümünün bir örneği önceki slaytta verilmiştir.

2. Eğer a≠0 ise denklemin her iki tarafını kosinüs kareye bölmeniz gerekir, şunu elde ederiz:

t=tg(x) değişkenini değiştirip denklemi elde ederiz: