Методы решения тригонометрических уравнений. Решение тригонометрического уравнения состоит из двух
этапов: преобразование уравнениядля получения его
простейшего вида ( см. выше ) и решение полученного
простейшего тригонометрического уравнения. Существует
семь основных методов решения тригонометрических уравнений.
1. Алгебраический метод. Этот
метод нам хорошо известен из алгебры
( метод замены
переменной и подстановки ).

2. Разложение на множители. Этот метод рассмотрим на примерах.
П р и м е р 1. Решить
уравнение: sin x + cos x =
1 .
Р е ш е н и е . Перенесём все
члены уравнения влево: sin x + cos x –
1 = 0 ,
преобразуем и разложим на множители выражение в
левой части уравнения:

П р и м е р 2.
Решить уравнение: cos 2 x + sin x · cos x =
1.
Р е ш е н и е . cos 2 x +
sin x · cos x – sin 2 x – cos 2 x =
0 ,
sin x · cos x – sin 2 x =
0 ,
sin x · ( cos x – sin x )
= 0 ,

П р и м е р 3.
Решить уравнение: cos 2x – cos 8x + cos 6x =
1.
Р е ш е н и е
. cos 2x + cos 6x =
1 + cos 8x ,
2
cos 4x cos 2x = 2 cos ² 4x ,
cos 4x · ( cos 2x – cos 4x ) =
0 ,
cos 4x · 2 sin 3x · sin x = 0 ,
1). cos 4x = 0 ,
2).
sin 3x = 0
, 3). sin x =
0 ,

3.
|
Приведение к однородному уравнению. Уравнение называется однородным
относительно sin и cos, если все
его члены одной и той же степениотносительно 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 tan .
П р и м е р . Решить
уравнение: 3sin 2 x +
4 sin x · cos x +
5 cos 2 x = 2.
Р е ш е н и е . 3sin 2 x +
4 sin x · cos x + 5 cos 2 x =
2sin 2 x + 2cos 2 x ,
sin 2 x +
4 sin x · cos x + 3 cos 2 x =
0 ,
tan 2 x + 4 tan x + 3 = 0
, отсюда y 2 + 4y +3
= 0 ,
корни этого уравнения: y1 = -1, y2 = -3,
отсюда
1) tan x =
–1,
2)
tan x = –3,

|
4. Переход к половинному углу. Рассмотрим
этот метод на примере:
П р и м е р . Решить уравнение:
3 sin x – 5 cos x = 7.
Р е ш е н и е . 6 sin ( x / 2 ) · cos ( x /
2 ) – 5 cos ² ( x / 2 ) + 5
sin ² ( x / 2 ) =
= 7 sin ² ( x /
2 ) + 7 cos ² ( x / 2 ) ,
2 sin ² ( x / 2 ) – 6 sin
( x / 2 ) · cos ( x / 2 ) + 12
cos ² ( x / 2 ) = 0 ,
tan ² ( x / 2 ) – 3 tan ( x /
2 ) + 6 = 0 ,
. . . . .
. . . . .
5. Введение вспомогательного угла. Рассмотрим уравнение вида:
a sin x + b cos x = c ,
где a, b, c –
коэффициенты; x – неизвестное.

Теперь коэффициенты уравнения обладают свойствами синуса и косинуса, а
именно: модуль
( абсолютное значение ) каждого из них не
больше 1, а сумма их квадратов равна 1. Тогда
можно обозначить их соответственно как cos и sin (
здесь - так называемый вспомогательный угол ),
и наше уравнение принимает вид:


6. Преобразование произведения в сумму. Здесь используются соответствующие формулы.
П р и м е р . Решить
уравнение: 2 sin 2x · sin 6x = cos 4x.
Р е ш е н и е . Преобразуем левую часть
в сумму:
cos
4x – cos 8x = cos 4x ,
cos 8x = 0 ,
8x = p / 2 + pk ,
x = p /
16 + pk / 8 .
7. Универсальная подстановка. Рассмотрим этот метод на примере.
П р и м е р . Решить
уравнение: 3 sin x – 4 cos x =
3 .


Таким
образом, решение даёт только первый случай.
|
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.