ГБПОУ
«Строгановский колледж»
г. Очер
Оханский
филиал
Методические
рекомендации
для
самостоятельной внеаудиторной
работы
студентов
по
ОДБ.01 «Математика»
Тема
«Способы решения тригонометрических уравнений»
Оханск,
2014
ОДОБРЕНО
Предметной
(цикловой)
методической
комиссией
естественно-математический
цикл
Председатель
__________________О.В.Зверева
____
____________20___ г.
|
УТВЕРЖДЕНО
Зам. директора по МР
ГБОУ СПО «Строгановский колледж»
______________ О.А.Гулина
_____________20_____г.
|
Составитель: Пешкова Ольга Алексеевна, преподаватель ГБОУ
«Строгановский колледж», Оханский филиал
Рецензенты:
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
Методические
рекомендации по внеаудиторной самостоятельной работе студентов по ОДБ.01 «Математикаа»
Данное пособие предназначено для организации
внеаудиторной самостоятельной работы студентов в учреждениях начального и
среднего профессионального образования, реализующих образовательную программу
среднего (полного) общего образования при подготовке квалифицированных рабочих
и служащих.
Пособие может быть использовано и на уроках математики
при повторении, обобщении теоретического материала и ликвидации пробелов в
знаниях по теме «Тригонометрические уравнения и способы их решения»
Структура
пособия включает в себя изучение темы по плану: краткий конспект теории, пример
решения и оформления задания, упражнений для самостоятельной работы.
Простейшие
тригонометрические уравнения
Уравнение
|
Общее
решение уравнения
|
Частные
решения уравнения
|
а
= - 1
|
а
= 0
|
а
= 1
|
cos
x = a
a
Î [-1;1]
|
|
|
|
|
sin
x = a
aÎ[-1;1]
|
|
|
|
|
tq
x = a
a
– любое
число
|
|
|
|
|
ctq
x = a
a
– любое
число
|
|
|
Решения
нет
|
|
Сведение
тригонометрического уравнения к квадратному уравнению
Задание: записать
план решения
1. Заменить
cos x новой переменной, например cos x
= y,
причем новая переменная имеет ограничение, а именно
2. Исходное
уравнение с новой переменной имеет вид
3. Решить
квадратное уравнение
4. Вернуться
к старой переменной, т.е. перейти к решению простейших тригонометрических
уравнений: и . Найти
корни простейших тригонометрических уравнений или доказать что корней нет.
5. Формулы
корней простейших уравнений
6. Записать
ответ
Задание:
записать план решения уравнения
Указание:
Уравнения, содержащие tq x и ctq x
решаются аналогично, меняются только формулы корней простейших уравнений.
При решении следует обращать внимание на
аргумент, стоящий под знаком тригонометрической функции.
Пример:
sin2
x
+ sin x
– 2 = 0,
заменим sin x
= y,
y Î
[-1; 1]
y2
+ y
– 2 = 0 Þ D
= 9;
y1
= 1 y2
= -2
Возвращаемся
к старой переменной
sin x
= 1 Þ x
= + 2pn;
nÎZ
sin x
= - 2 Þ
решения нет, т.к. – 2 Ï [-1; 1]
Ответ:
x
= + 2pn;
nÎZ
Решить самостоятельно:
1) 3sin2x
+2sin x – 8 = 0 2) sin2 2x + sin 2x – 2 = 0
3) 2 sin2 + sin – 6 = 0
4) 2 sin2 x + sin x – 1 = 0 5) sin (x2) – 2sin
(x2) + 1 = 0 6) 2cos2 x – cos x – 1 = 0
7) 2cos2 3x + cos 3x – 6 = 0 8) tg2 x – 3tg x – 4 =
0 9) tg2 – tg + 1 = 0
Сведение
тригонометрического уравнения к квадратному уравнению
Задание: записать
план решения
1. Используя
основное тригонометрическое тождество заменить
2. Исходное
уравнение принимает вид
3. Раскрыть
скобки, привести подобные слагаемые и привести уравнение к виду
4. Заменить
cos x новой переменной, например cos x
= y,
причем новая переменная имеет ограничение, а именно
5. Исходное
уравнение с новой переменной имеет вид
6. Решить
квадратное уравнение
7. Вернуться
к старой переменной, т.е. перейти к решению простейших тригонометрических
уравнений: и . Найти
корни простейших тригонометрических уравнений или доказать что корней нет.
8. Формулы
корней простейших уравнений
9. Записать
ответ
Задание:
записать план решения уравнения
Указание:
заменить cos2
x =
1 – sin2
x
При решении следует обращать внимание на
аргумент, стоящий под знаком тригонометрической функции.
Пример;
2sin2
x – cos x – 1 = 0, заменяем sin2
x = 1 – cos2 x
2(1
– cos2 x) – cos x – 1 = 0
2
– 2cos2 x – cos x – 1 = 0
-2cos2
x – cos x + 1 = 0
Пусть
cos x = y; y Î [-1; 1]
-
2y2 – y + 1 = 0 Þ D = 9 Þ
y1 = - 1 и y2 = - ½.
Возврат
к старой переменной
cos x
= - 1 Þ x
= p
+ 2pn;
nÎZ
cos x
= - ½ Þ x
± 2p/3
+ 2pn;
nÎZ
Решить
самостоятельно;
1) 2
cos2
x
- sin x
+ 1 = 0
2) 2
cos2(x/2) + sin (x/2) – 1 = 0
3) 4sin2
2x - cos 2x – 1 = 0
4) 2
sin2 (x2) +3 cos ( x2) = 0
Метод
введения вспомогательного аргумента
Уравнения
вида решаем способом введения
вспомогательного аргумента , используя формулу (1)
1.
Выписать коэффициенты и
2.
Вычислить
3.
Разделить коэффициенты уравнения на , после чего
уравнение будет выглядеть
4.
Исходное уравнение по формуле (1)
представимо в виде
;
(2)
Угол
j
находим из условия Þ , где угол j
- угол первой координатной четверти.
В
значении корня уравнения (2) заменим j
его величиной.
Пример
2sin
x + cos x = 2
a
= 2 b = 1 Þ
;
Вычислим
угол j из условия Þ
Ответ:
Решить
самостоятельно:
1)
sin
x – cos x = 1
2)
sin
2x + cos 2x = 1
3)
sin
(x/3)
+ cos
(x/3)
= 2
4)
sin
5x
+ cos
5x
=
Однородное
уравнение I степени
(1)
поделим
каждое слагаемое уравнения на cos x
≠ 0, тогда уравнение (1)
корень уравнения находим по формуле
простейшего тригонометрического уравнения:
Пример:
sin 2x + cos 2x = 0 : cos 2x ≠ 0
tg 2x + 1 = 0
tg 2x = - 1
2x = + pn
: 2
x = + pn; nÎZ
Ответ;
x
= + pn;
nÎZ
Решить
самостоятельно:
1)
2)
3)
4)
Однородное
уравнение II
степени
(1)
поделим
каждое слагаемое уравнения на cos2
x
≠ 0.
Тогда
уравнение (1) будет выглядеть, Þ
Решаем
квадратное тригонометрическое уравнение относительно тангенса, заменив tq x
= y
Пример: – sin2x
– 5sinx cosx + 6 cos2x = 0: cos2x ≠ 0
-
tg2x – 5 tgx + 6 = 0
пусть tg x = y, где y – любое
число
- y2 – 5 y + 6 = 0
D = 49 y1 = - 6 y2 = - 1
tg x = - 6 Þ x = - arctg 6 + pn; n Î Z
tg x = - 1 Þ x = - p/4 + pn; n Î Z
Указание:
если
уравнение имеет вид , где С -
число
1)
число С умножаем на 1, далее заменяем 1
= cos2x
+ sin2x,
2)
раскрываем скобки, переносим слагаемые из
правой части в левую часть
3)
приводим подобные слагаемые и сводим
уравнение к однородности II степени
4)
решаем по плану для уравнения вида
Пример:
Далее решает квадратное тригонометрическое
уравнение, заменив tq x
= y,
где у – любое число
/см. сведение к квадратным уравнениям/
Решить самостоятельно:
1)
2)
3)
4)
Универсальная
подстановка при решении тригонометрических уравнений
При решении уравнения данным способом произведем замену:
Исходное уравнение после замены содержит переменную х под единственной функцией
tq
и имеет вид тригонометрического квадратного уравнения.
Пример:
Далее заменяем , где у – любое число и решаем
квадратное тригонометрическое уравнение. Возвращаемся к старой переменной и
находим корни простейшего тригонометрического уравнения.
Решить самостоятельно:
1)
sin
x – cos x = 1
2)
sin
2x + cos 2x = 1
3)
sin
(x/3)
+ cos
(x/3)
= 2
4)
sin
5x
+ cos
5x
=
5)
Равенство
одноименных функций
Данный способ помогает решать тригонометрические уравнения, где в обеих
частях находятся одинаковые тригонометрические функции, но аргументами
являются различные значения.
При
решении следует использовать следующие схемы:
1)
2) 3)
Примеры:
Первое
уравнение системы делим на 8, второе на – 2, получим ответ
Решить
самостоятельно:
1)
2)
3)
Разложение
на множители
Данный способ решения приводит уравнение к виду , где и
тригонометрические
функции. Каждая из функций является множителем, произведение которых равно
нулю. Так как произведение равно нулю, значит каждый из множителей тоже может
быть равен нулю. Поэтому переходим к простейшим тригонометрическим уравнениям,
где a =
0 (частные случаи решения простейших тригонометрических уравнений). При
разложении на множители используем формулы сокращенного умножения, вынесения
общего множителя, тригонометрические формулы.
Рассмотрим
пример:
Решить
самостоятельно:
1)
2)
3)
Решение
тригонометрических уравнений с использованием ограничения по области значений
синуса и косинуса
При
решении уравнений следует помнить, что sin ax Î[-1;1]
(cos ax Î[-1;1]).
Рассмотрим
пример:
:
Решить
самостоятельно:
1)
2)
3)
4)
Проверочная
работа
Решите
уравнение, подобрав способ решения
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.