Bài 3: Một số phương trình lượng giác thường gặp

NT

Giải các phương trình sau :

a) \(3sin^2x-4sinxcosx+5cos^2x=2\)

b) \(25sin^2x+15sin2x+9cos^2=25\)

c) sinx + cosx =1

d) 3cos2x - 4sin2x =1

f) \(4sin^2x-6cos^2x=0\)

g) \(5sin2x-6cos^2x=13\)

h) \(sinx=\sqrt{3}cosx\)

i) \(sin^4x+cos^4\left(x+\frac{\pi}{4}\right)=\frac{1}{4}\)

j)\(tanx+2cotx-3=0\)

k) \(tan^25x=\frac{1}{3}\)

m) \(sin^4x-cos^4x=cosx-2\)

AH
24 tháng 7 2020 lúc 10:10

a)

PT $\Leftrightarrow \sin ^2x-4\sin x\cos x+3\cos ^2x+2(\sin ^2x+\cos ^2x)=2$

$\Leftrightarrow \sin ^2x-4\sin x\cos x+3\cos ^2x=0$

$\Leftrightarrow (\sin x-3\cos x)(\sin x-\cos x)=0$

Nếu $\sin x-3\cos x=0$. Dễ thấy $\sin x, \cos x\neq 0$ nên $\tan x=\frac{\sin x}{\cos x}=3$

$\Rightarrow x=k\pi +\tan ^{-1}(3)$ với $k$ nguyên

Nếu $\sin x=\cos x$ thì tương tự ta có $\tan x=1\Rightarrow x=\pi (k+\frac{1}{4})$ với $k$ nguyên

Bình luận (0)
AH
24 tháng 7 2020 lúc 10:20

b)
PT $\Leftrightarrow 25(\sin ^2x+\cos ^2x)+30\sin x\cos x-16\cos ^2x=25$

$\Leftrightarrow 30\sin x\cos x-16\cos ^2x=0$

$\Leftrightarrow \cos x(15\sin x-8\cos x)=0$

Nếu $\cos x=0\Rightarrow x=\pi (k+\frac{1}{2})$ với $k$ nguyên

Nếu $15\sin x-8\cos x=0$

Dễ thấy $\cos x\neq 0$ nên suy ra $\tan x=\frac{\sin x}{\cos x}=\frac{8}{15}$

$\Rightarrow x=k\pi +\tan ^{-1}(\frac{8}{15})$ với $k$ nguyên

Bình luận (0)
AH
24 tháng 7 2020 lúc 10:24

c) \(\left\{\begin{matrix} \sin x+\cos x=1\\ \sin ^2x+\cos ^2x=1\end{matrix}\right.\Rightarrow \left\{\begin{matrix} (\sin x+\cos x)^2=1\\ \sin ^2x+\cos ^2x=1\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow 2\sin x\cos x=0\Leftrightarrow \sin 2x=0\Rightarrow x=\frac{k}{2}\pi\) với $k$ nguyên.

Bình luận (0)
AH
24 tháng 7 2020 lúc 10:41

d) \(\left\{\begin{matrix} 3\cos 2x-4\sin 2x=1\\ \sin ^22x+\cos ^22x=1\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow \left\{\begin{matrix} \sin 2x=\frac{3\cos 2x-1}{4}\\ \sin ^22x+\cos ^22x=1\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow (\frac{3\cos 2x-1}{4})^2+\cos ^22x=1\)

\(\Leftrightarrow 25\cos ^22x-6\cos 2x-15=0\Rightarrow \cos 2x=\frac{3\pm 8\sqrt{6}}{25}\)

Mà $\cos 2x=\frac{1+4\sin 2x}{3}\in [\frac{1}{3}; \frac{5}{3}]$ nên $\cos 2x=\frac{3+8\sqrt{6}}{25}$

$\Rightarrow x=\pm \frac{1}{2}\cos ^{-1}\frac{3+8\sqrt{6}}{25}+k\pi$ với $k$ nguyên.

Bình luận (0)
AH
24 tháng 7 2020 lúc 10:47

f)

$4\sin ^2x-6\cos ^2x=0$

$\Leftrightarrow (2\sin x-\sqrt{6}\cos x)(2\sin x+\sqrt{6}\cos x)=0$

Nếu $2\sin x-\sqrt{6}\cos x=0$

Dễ thấy $\cos x\neq 0$ nên $\tan x=\frac{\sin x}{\cos x}=\frac{\sqrt{6}}{2}$

$\Rightarrow x=k\pi +\tan ^{-1}\frac{\sqrt{6}}{2}$ với $k$ nguyên

Tương tự $2\sin x+\sqrt{6}\cos x=0\Rightarrow x=k\pi +\tan ^{-1}\frac{-\sqrt{6}}{2}$ với $k$ nguyên

Bình luận (0)
AH
24 tháng 7 2020 lúc 10:50

g)

$5\sin 2x-6\cos ^2x=13$

Ta thấy: $5\sin 2x\leq 5$ với mọi $x\in\mathbb{R}$

$\cos ^2x\geq 0$ với mọi $x\in\mathbb{R}$

Do đó: $5\sin 2x-6\cos ^2x\leq 5 < 13$ với mọi $x\in\mathbb{R}$

Do đó pt vô nghiệm.

Bình luận (0)
AH
24 tháng 7 2020 lúc 10:51

h)

$\sin x=\sqrt{3}\cos x$

Nếu $\cos x=0\Rightarrow \sin x=0\Rightarrow \sin ^2x+\cos ^2x=0$ (vô lý)

Do đó $\cos x\neq 0$

$\Rightarrow \tan x=\frac{\sin x}{\cos x}=\sqrt{3}$

$\Rightarrow x=k\pi +\tan ^{-1}\sqrt{3}$ với $k$ nguyên.

Bình luận (0)
AH
24 tháng 7 2020 lúc 11:04

i)

$\sin ^4x+\cos ^4(x+\frac{\pi}{4})=\frac{1}{4}$

$\Leftrightarrow \sin ^4x+(\frac{\sqrt{2}}{2}\cos x-\frac{\sqrt{2}}{2}\sin x)^4=\frac{1}{4}$

$\Leftrightarrow 4\sin ^4x+(\cos x-\sin x)^4=1$

$\Leftrightarrow 4\sin ^4x+(1-2\sin x\cos x)^2=1$

$\Leftrightarrow 4\sin ^2x(1-\cos ^2x)+4\sin ^2x\cos ^2x-4\sin x\cos x=0$

$\Leftrightarrow 4\sin ^2x-4\sin x\cos x=0$

$\Leftrightarrow \sin x(\sin x-\cos x)=0$

Nếu $\sin x=0\Rightarrow x=k\pi$ với $k$ nguyên

Nếu $\sin x=\cos x\Rightarrow \tan x=1\Rightarrow x=\pi (k+\frac{1}{4})$ với $k$ nguyên.

Bình luận (0)
AH
24 tháng 7 2020 lúc 11:08

j) ĐK:$x\neq \frac{k\pi}{2}$ với $k$ nguyên.

$\tan x+2\cot x-3=0$

$\Leftrightarrow \tan x+\frac{2}{\tan x}-3=0$

$\Leftrightarrow \tan ^2x-3\tan x+2=0$

$\Leftrightarrow (\tan x-1)(\tan x-2)=0$

Nếu $\tan x=1\Rightarrow x=\pi (k+\frac{1}{4})$ với $k$ nguyên.

Nếu $\tan x=2\Rightarrow x=k\pi +\tan ^{-1}2$ với $k$ nguyên.

Bình luận (0)
AH
24 tháng 7 2020 lúc 11:28

k) ĐK:.......

$\tan ^25x=\frac{1}{3}\Rightarrow \tan 5x=\pm \sqrt{\frac{1}{3}}$

$\Rightarrow 5x=k\pi +\tan ^{-1}\frac{\pm 1}{\sqrt{3}}$

$\Rightarrow x=frac{k}{5}\pi +\tan ^{-1}\frac{\pm 1}{\sqrt{3}}$ với $k$ nguyên.

Số đẹp hơn thì có thể giải như sau:

$PT \Leftrightarrow \frac{\sin ^25x}{\cos ^25x}=\frac{1}{3}$

$\Rightarrow 3\sin ^25x=\cos ^25x$

$\Rightarrow 4\\sin ^25x=1\Rightarrow \sin 5x=\pm \frac{1}{2}$

$\Rightarrow x=\frac{k\pi}{5}\pm \frac{\pi}{30}$ với $k$ nguyên.

Bình luận (0)
AH
24 tháng 7 2020 lúc 11:31

m)

$\sin 4x-\cos ^4x=\cos x-2$

$\Leftrightarrow (\sin ^2x+\cos ^2x)(\sin ^2x-\cos ^2x)=\cos x-2$

$\Leftrightarrow \sin ^2x-\cos ^2x=\cos x-2$

$\Leftrightarrow 1-2\cos ^2x=\cos x-2$

$\Leftrightarrow 2\cos ^2x+\cos x-3=0$

$\Leftrightarrow (2\cos x+3)(\cos x-1)=0$

Nếu $2\cos x+3=0\Rightarrow \cos x=\frac{-3}{2}< -1$ (loại)

Nếu $\cos x-1=0\Rightarrow \cos x=1\Rightarrow x=2k\pi$ với $k$ nguyên

Bình luận (0)

Các câu hỏi tương tự
MN
Xem chi tiết
JE
Xem chi tiết
LN
Xem chi tiết
LN
Xem chi tiết
XT
Xem chi tiết
LN
Xem chi tiết
LN
Xem chi tiết
NA
Xem chi tiết
JE
Xem chi tiết