1. Phương trình \( \sin u=a \).
Trường hợp \( \left| a \right|>1\xrightarrow{{}} \)Phương trình vô nghiệm, vì \( -1\le \sin u\le 1 \).
Trường hợp \( \left| a \right|\le 1\xrightarrow{{}} \)Phương trình có nghiệm, cụ thể:
+ \( a\in \left\{ 0;\pm \frac{1}{2};\pm \frac{\sqrt{2}}{2};\pm \frac{\sqrt{3}}{2};\pm 1 \right\} \), khi đó: \(\sin u=a=\sin v\Leftrightarrow \left[ \begin{align} & u=v+k2\pi \\ & u=\pi -v+k2\pi \\ \end{align} \right.,\text{ }k\in \mathbb{Z}\).
+ \( a\notin \left\{ 0;\pm \frac{1}{2};\pm \frac{\sqrt{2}}{2};\pm \frac{\sqrt{3}}{2};\pm 1 \right\} \), khi đó: \(\sin u=a\Leftrightarrow \left[ \begin{align} & u=\arcsin a+k2\pi \\ & u=\pi -\arcsin a+k2\pi \\ \end{align} \right.,\text{ }k\in \mathbb{Z}\).
2. Phương trình \( \cos u=a \).
Trường hợp \( \left| a \right|>1\xrightarrow{{}} \)Phương trình vô nghiệm, vì \( -1\le \cos u\le 1 \).
Trường hợp \( \left| a \right|\le 1\xrightarrow{{}} \)Phương trình có nghiệm, cụ thể:
+ \( a\in \left\{ 0;\pm \frac{1}{2};\pm \frac{\sqrt{2}}{2};\pm \frac{\sqrt{3}}{2};\pm 1 \right\} \), khi đó: \( \cos u=a=\cos v\Leftrightarrow u=\pm v+k2\pi ,\text{ }k\in \mathbb{Z} \).
+ \( a\notin \left\{ 0;\pm \frac{1}{2};\pm \frac{\sqrt{2}}{2};\pm \frac{\sqrt{3}}{2};\pm 1 \right\} \), khi đó: \(\cos u=a\Leftrightarrow u=\pm \arccos a+k2\pi ,\text{ }k\in \mathbb{Z}\).
3. Phương trình \( \tan u=a \).
Điều kiện: \( u\ne \frac{\pi }{2}+h\pi ,\text{ }h\in \mathbb{Z}\text{ }(do\text{ }\cos u\ne 0) \).
+ \( a\in \left\{ 0;\pm \frac{\sqrt{3}}{3};\pm 1;\pm \sqrt{3} \right\}\), khi đó: \(\tan u=a=\tan v\Leftrightarrow u=v+k\pi ,\text{ }(k\in \mathbb{Z})\).
+ \( a\notin \left\{ 0;\pm \frac{\sqrt{3}}{3};\pm 1;\pm \sqrt{3} \right\}\), khi đó: \(\tan u=a\Leftrightarrow u=\arctan a+k\pi ,\text{ }k\in \mathbb{Z}\).
4. Phương trình \( \cot u=a \).
Điều kiện: \( u\ne h\pi ,\text{ }h\in \mathbb{Z}\text{ }(do\text{ }\sin u\ne 0) \).
+ \( a\in \left\{ 0;\pm \frac{\sqrt{3}}{3};\pm 1;\pm \sqrt{3} \right\}\), khi đó: \(\cot u=a=\cot v\Leftrightarrow u=v+k\pi ,\text{ }(k\in \mathbb{Z})\).
+ \( a\notin \left\{ 0;\pm \frac{\sqrt{3}}{3};\pm 1;\pm \sqrt{3} \right\}\), khi đó: \(\cot u=a\Leftrightarrow u=arccot a+k\pi ,\text{ }k\in \mathbb{Z}\).
5. Đặc biệt:
+ \( \sin u=0\Leftrightarrow u=k\pi ,\text{ }k\in \mathbb{Z} \)
+ \( \sin u=1\Leftrightarrow u=\frac{\pi }{2}+k2\pi ,\text{ }k\in \mathbb{Z} \).
+ \( \sin u=-1\Leftrightarrow u=-\frac{\pi }{2}+k2\pi ,\text{ }k\in \mathbb{Z} \).
+ \( \cos u=0\Leftrightarrow u=\frac{\pi }{2}+k\pi ,\text{ }k\in \mathbb{Z} \)
+ \( \cos u=1\Leftrightarrow u=k2\pi ,\text{ }k\in \mathbb{Z} \).
+ \( \cos u=-1\Leftrightarrow u=\pi +k2\pi ,\text{ }k\in \mathbb{Z} \).
6. Chú ý:
+ \( \sin u\ne 0\Leftrightarrow \cos u\ne \pm 1 \), \( \cos u\ne 0\Leftrightarrow \sin u\ne \pm 1 \).
+ Khi giải các phương trình lượng giác có chứa \( \tan u,\text{ }\cot u \), có ẩn ở mẫu hay chứa căn bậc chẵn,… ta phải đặt điều kiện để phương trình xác định.
+ Ta sẽ dùng các cách sau đây để kiểm tra điều kiện xem có nhận nghiệm hay không:
Câu 1. (KD – 2002) Tìm \( x\in [0;14] \) nghiệm đúng phương trình: \( \cos 3x-4\cos 2x+3\cos x-4=0 \) (*)
Hướng dẫn giải:
Ta có: \( (*)\Leftrightarrow \left( 4{{\cos }^{3}}x-3cosx \right)-4(2{{\cos }^{2}}x-1)+3\cos x-4=0 \)
\( \Leftrightarrow 4{{\cos }^{3}}x-8cos{{x}^{2}}=0\Leftrightarrow 4{{\cos }^{2}}x(cosx-2)=0 \)
\( \Leftrightarrow \left[ \begin{align} & \cos x=0\text{ }(n) \\ & \cos x=2\text{ }(\ell ) \\ \end{align} \right. \) (Do \( -1\le \cos x\le 1 \))
\( \Leftrightarrow x=\frac{\pi }{2}+k\pi \text{ }(k\in \mathbb{Z}) \)
Ta có: \( x\in [0;14]\Leftrightarrow 0\le \frac{\pi }{2}+k\pi \le 14\Leftrightarrow -\frac{\pi }{2}\le k\pi \le 14-\frac{\pi }{2}\Leftrightarrow -\frac{1}{2}\le k\le \frac{14}{\pi }-\frac{1}{2}\approx 3,9 \)
Mà \( k\in \mathbb{Z} \) nên \( k\in \{0;1;2;3\} \). Do đó: \(x\in \left\{ \frac{\pi }{2};\frac{3\pi }{2};\frac{5\pi }{2};\frac{7\pi }{2} \right\}\).
Câu 2. (KD – 2004) Giải phương trình: \( (2\cos x-1)(2\sin x+\cos x)=\sin 2x-\sin x \) (*)
Hướng dẫn giải:
Ta có (*) \( \Leftrightarrow (2\cos x-1)(2\sin x+\cos x)=\sin x(2\cos x-1) \)
\( \Leftrightarrow (2\cos x-1)\left[ (2\sin x+\cos x)-\sin x \right]=0\Leftrightarrow (2\cos x-1)(\sin x+\cos x)=0 \)
\(\Leftrightarrow \left[ \begin{align} & \cos x=\frac{1}{2} \\ & \sin x=-\cos x \\ \end{align} \right.\)\(\Leftrightarrow \left[ \begin{align} & \cos x=\cos \frac{\pi }{3} \\ & \tan x=-1=\tan \left( -\frac{\pi }{4} \right) \\ \end{align} \right.\)\(\Leftrightarrow \left[ \begin{align} & x=\pm \frac{\pi }{3}=k2\pi \\ & x=-\frac{\pi }{4}+k\pi \\ \end{align} \right.\text{ }(k\in \mathbb{Z})\).
Câu 3. Giải phương trình: \( \cos x+\cos 2x+\cos 3x+\cos 4x=0 \) (*)
Hướng dẫn giải:
Ta có: (*) \( \Leftrightarrow (\cos x+\cos 3x)+(\cos 2x+\cos 4x)=0\Leftrightarrow 2\cos 2x.\cos x+2\cos 3x.\cos x=0 \)
\( \Leftrightarrow 2\cos x(\cos 3x+\cos x)=0\Leftrightarrow 4\cos x.\cos \frac{5x}{2}.\cos \frac{x}{2}=0\Leftrightarrow \left[ \begin{align} & \cos x=0 \\ & \cos \frac{5\pi }{2}=0 \\ & \cos \frac{x}{2}=0 \\ \end{align} \right. \)
\(\Leftrightarrow \left[ \begin{align} & x=\frac{\pi }{2}+k\pi \\ & \frac{x}{2}=\frac{\pi }{2}+k\pi \\ & \frac{5x}{2}=\frac{\pi }{2}+k\pi \\ \end{align} \right.\)\(\Leftrightarrow \left[ \begin{align} & x=\frac{\pi }{2}+k\pi \\ & x=\pi +k2\pi \\ & x=\frac{\pi }{5}+\frac{k2\pi }{5} \\ \end{align} \right.,\text{ }(k\in \mathbb{Z})\).
Câu 4. Giải phương trình: \( {{\sin }^{2}}x+{{\sin }^{2}}3x=co{{s}^{2}}2x+{{\cos }^{2}}4x \) (*)
Hướng dẫn giải:
Ta có: (*) \( \Leftrightarrow \frac{1}{2}(1-\cos 2x)+\frac{1}{2}(1-\cos 6x)=\frac{1}{2}(1+\cos 4x)+\frac{1}{2}(1+\cos 8x) \)
\(\Leftrightarrow -(\cos 2x+\cos 6x)=\cos 4x+\cos 8x\Leftrightarrow -2\cos 4x\cos 2x=2\cos 6x\cos 2x\)
\(\Leftrightarrow 2\cos 2x(\cos 6x+\cos 4x)=0\Leftrightarrow 4\cos 2x\cos 5x\cos x=0\Leftrightarrow \left[ \begin{align} & \cos 2x=0 \\ & \cos 5x=0 \\ & \cos x=0 \\ \end{align} \right.\)
\( \Leftrightarrow \left[ \begin{align} & 2x=\frac{\pi }{2}+k\pi \\ & 5x=\frac{\pi }{2}+k\pi \\ & x=\frac{\pi }{2}+k\pi \\ \end{align} \right. \) \( \Leftrightarrow \left[ \begin{align} & x=\frac{\pi }{4}+\frac{k\pi }{2} \\ & x=\frac{\pi }{10}+\frac{k\pi }{5} \\ & x=\frac{\pi }{2}+k\pi \\ \end{align} \right.,\text{ }k\in \mathbb{Z} \).
Câu 5. Cho phương trình: \( \sin x.\cos 4x-{{\sin }^{2}}2x=4si{{n}^{2}}\left( \frac{\pi }{4}-\frac{x}{2} \right)-\frac{7}{2} \) (*). Tìm các nghiệm của phương trình thỏa: \( \left| x-1 \right|<3 \).
Hướng dẫn giải:
Ta có: (*) \( \Leftrightarrow \sin x.\cos 4x-\frac{1}{2}(1-\cos 4x)=2\left[ 1-\cos \left( \frac{\pi }{2}-x \right) \right]-\frac{7}{2} \)
\( \Leftrightarrow \sin x\cos 4x-\frac{1}{2}+\frac{1}{2}\cos 4x=-\frac{3}{2}-2\sin x\Leftrightarrow \sin x\cos 4x+\frac{1}{2}\cos 4x+1+2\sin x=0 \)
\( \Leftrightarrow \cos 4x\left( \sin x+\frac{1}{2} \right)+2\left( \sin x+\frac{1}{2} \right)=0\Leftrightarrow (\cos 4x+2)\left( \sin x+\frac{1}{2} \right)=0 \)
\(\Leftrightarrow \left[ \begin{align} & \cos 4x=-2\text{ }(\ell ) \\ & \sin x=-\frac{1}{2}=\sin \left( -\frac{\pi }{6} \right) \\ \end{align} \right.\)\(\Leftrightarrow \left[ \begin{align} & x=-\frac{\pi }{6}+k2\pi \\ & x=\frac{7\pi }{6}+h2\pi \\ \end{align} \right.\).
Ta có: \( \left| x-1 \right|<3\Leftrightarrow -3<x-1<3\Leftrightarrow -2<x<4 \).
+ Với \(x=-\frac{\pi }{6}+k2\pi \), ta có: \( -2<-\frac{\pi }{6}+k2\pi <4\Leftrightarrow -2+\frac{\pi }{6}<k2\pi <4+\frac{\pi }{6} \)
\( \Leftrightarrow \frac{1}{12}-\frac{1}{\pi }<k<\frac{2}{\pi }+\frac{1}{12} \).
Do \( k\in \mathbb{Z} \) nên k = 0. Vậy \( x=-\frac{\pi }{6} \).
+ Với \(x=\frac{7\pi }{6}+h2\pi \), ta có: \(-2<\frac{7\pi }{6}+h2\pi <4\Leftrightarrow -2-\frac{7\pi }{6}<h2\pi <4-\frac{7\pi }{6}\)
\(\Leftrightarrow -\frac{1}{\pi }-\frac{7}{12}<h<\frac{2}{\pi }-\frac{7}{12}\xrightarrow{h\in \mathbb{Z}}h=0\). Vậy \( x=\frac{7\pi }{6} \).
Kết luận: \( x\in \left\{ -\frac{\pi }{6};\frac{7\pi }{6} \right\} \).
Câu 6. Giải phương trình: \( {{\sin }^{3}}x\cos 3x+{{\cos }^{3}}xsin3x=si{{n}^{3}}4x \) (*)
Hướng dẫn giải:
Ta có: (*)\(\Leftrightarrow {{\sin }^{3}}x\left( 4{{\cos }^{3}}x-3\cos x \right)+{{\cos }^{3}}x\left( 3\sin x-4{{\sin }^{3}}x \right)=si{{n}^{3}}4x\)
\( \Leftrightarrow 4{{\sin }^{3}}xco{{s}^{3}}x-3{{\sin }^{3}}xcosx+3sinxco{{s}^{3}}x-4si{{n}^{3}}xco{{s}^{3}}x=si{{n}^{3}}4x \)
\( \Leftrightarrow 3\sin x\cos x\left( {{\cos }^{2}}x-si{{n}^{2}}x \right)={{\sin }^{3}}4x\Leftrightarrow \frac{3}{2}\sin 2x\cos 2x={{\sin }^{3}}4x \)
\( \Leftrightarrow \frac{3}{4}\sin 4x={{\sin }^{3}}4x\Leftrightarrow 3\sin 4x-4{{\sin }^{3}}4x=0\Leftrightarrow \sin 12x=0 \)
\( \Leftrightarrow 12x=k\pi \Leftrightarrow x=\frac{k\pi }{12},\text{ }k\in \mathbb{Z} \).
Câu 7. (KB – 2002) Giải phương trình: \( {{\sin }^{2}}3x-co{{s}^{2}}4x={{\sin }^{2}}5x-co{{s}^{2}}6x \) (*)
Hướng dẫn giải:
Ta có: (*) \( \Leftrightarrow \frac{1}{2}(1-\cos 6x)-\frac{1}{2}(1+\cos 8x)=\frac{1}{2}(1-\cos 10x)-\frac{1}{2}(1+\cos 12x) \)
\( \Leftrightarrow \cos 6x+\cos 8x=\cos 10x+\cos 12x\Leftrightarrow 2\cos 7x\cos x=2\cos 11x\cos x \)
\( \Leftrightarrow 2\cos x(\cos 11x-\cos 7x)=0\Leftrightarrow \left[ \begin{align} & \cos x=0 \\ & \cos 11x=\cos 7x \\ \end{align} \right. \)
\( \Leftrightarrow \left[ \begin{align} & x=\frac{\pi }{2}+k\pi \\ & 11x=\pm 7x+k2\pi \\ \end{align} \right. \) \( \Leftrightarrow \left[ \begin{align} & x=\frac{\pi }{2}+k\pi \\ & x=\frac{k\pi }{9} \\ & x=\frac{k\pi }{2} \\ \end{align} \right. \) \( \Leftrightarrow \left[ \begin{align} & x=\frac{k\pi }{9} \\ & x=\frac{k\pi }{2} \\ \end{align} \right.,\text{ }k\in \mathbb{Z} \).
Câu 8. Giải phương trình: \( \sin x+\sin 2x+\sin 3x=\cos x+\cos 2x+\cos 3x \).
Hướng dẫn giải:
Phương trình \( \Leftrightarrow (\sin x+\sin 3x)+\sin 2x=(\cos x+\cos 3x)+\cos 2x \)
\( \Leftrightarrow 2\sin 2x\cos x+\sin 2x=2\cos 2x\cos x+\cos 2x\Leftrightarrow \sin 2x(2\cos x+1)=\cos 2x(2\cos x+1) \)
\( \Leftrightarrow (2\cos x+1)(\sin 2x-\cos 2x)=0\Leftrightarrow \left[ \begin{align} & 2\cos x+1=0 \\ & \sin 2x-\cos 2x=0 \\ \end{align} \right. \)
\( \Leftrightarrow \left[ \begin{align} & \cos x=-\frac{1}{2}=\cos \frac{2\pi }{3} \\ & \sin 2x=\cos 2x \\ \end{align} \right. \) \( \Leftrightarrow \left[ \begin{align} & x=\pm \frac{2\pi }{3}+k2\pi \\ & \tan 2x=1=\tan \frac{\pi }{4} \\ \end{align} \right. \) \( \Leftrightarrow \left[ \begin{align} & x=\pm \frac{2\pi }{3}+k2\pi \\ & 2x=\frac{\pi }{4}+k\pi \\ \end{align} \right. \)
\( \Leftrightarrow \left[ \begin{align} & x=\pm \frac{2\pi }{3}+k2\pi \\ & x=\frac{\pi }{8}+\frac{k\pi }{2} \\ \end{align} \right.,\text{ }k\in \mathbb{Z} \).
Câu 9. Giải phương trình: \( \cos 10x+2{{\cos }^{2}}4x+6cos3x.cosx=\cos x+8\cos x.{{\cos }^{3}}3x \) (*)
Hướng dẫn giải:
Ta có: (*) \( \Leftrightarrow \cos 10x+(1+\cos 8x)=\cos x+8\cos x.{{\cos }^{3}}3x-6\cos 3x.\cos x \)
\( \Leftrightarrow (\cos 10x+\cos 8x)+1=\cos x+2\cos x(4{{\cos }^{3}}3x-3\cos 3x) \)
\( \Leftrightarrow 2\cos 9x\cos x+1=\cos x+2\cos x\cos 9x\Leftrightarrow \cos x=1\Leftrightarrow x=k2\pi ,\text{ }k\in \mathbb{Z} \).
Câu 10. Giải phương trình: \( 4{{\sin }^{3}}x+3{{\cos }^{3}}x-3\sin x-{{\sin }^{2}}x\cos x=0 \) (*)
Hướng dẫn giải:
Ta có: (*) \( \Leftrightarrow \sin x(4{{\sin }^{2}}x-3)-\cos x({{\sin }^{2}}x-3co{{s}^{2}}x)=0 \)
\( \Leftrightarrow \sin (4{{\sin }^{2}}x-3)-\cos x\left[ {{\sin }^{2}}x-3(1-{{\sin }^{2}}x) \right]=0\Leftrightarrow (4{{\sin }^{2}}x-3)(\sin x-\cos x)=0 \)
\( \Leftrightarrow \left[ 2(1-\cos 2x)-3 \right](\sin x-\cos x)=0\Leftrightarrow \left[ \begin{align} & \cos 2x=-\frac{1}{2}=\cos \frac{2\pi }{3} \\ & \sin x=\cos x \\ \end{align} \right. \)
\( \Leftrightarrow \left[ \begin{align} & 2x=\pm \frac{2\pi }{3}+k2\pi \\ & \tan x=1=\tan \frac{\pi }{4} \\ \end{align} \right. \) \( \Leftrightarrow \left[ \begin{align} & x=\pm \frac{\pi }{3}+k\pi \\ & x=\frac{\pi }{4}+k\pi \\ \end{align} \right.,\text{ }k\in \mathbb{Z} \).
Trung Tâm Luyện Thi Đại Học được xây dựng trên WordPress