Sách Giải Bài Tập Toán Lớp 11 Bài 3: Một Số Phương Trình Lượng Giác Thường Gặp

Estimated read time 8 min read

Xem toàn bộ tài liệu Lớp 11: tại đây

Sách giải toán 11 Bài 3 : Một số phương trình lượng giác thường gặp giúp bạn giải các bài tập trong sách giáo khoa toán, học tốt toán 11 sẽ giúp bạn rèn luyện năng lực suy luận hài hòa và hợp lý và hợp logic, hình thành năng lực vận dụng kết thức toán học vào đời sống và vào các môn học khác :
Trả lời câu hỏi Toán 11 Đại số Bài 3 trang 29: Giải các phương trình trong ví dụ 1.

a ) 2 sinx – 3 = 0 là phương trình bậc nhất so với sinx .
b ) √ 3 tanx + 1 = 0 là phương trình bậc nhất đố với tanx .
Lời giải:
a ) 2 sinx – 3 = 0 ⇔ sin ⁡ x = 3/2, vô nghiệm vì | sin ⁡ x | ≤ 1
b ) √ 3 tan ⁡ x + 1 = 0 ⇔ tan ⁡ x = ( – √ 3 ) / 3 ⇔ x = ( – π ) / 6 + kπ, k ∈ Z
a ) 3 cos2x – 5 cosx + 2 = 0 ;
b ) 3 tan2x – 2 √ 3 tanx + 3 = 0 .
Lời giải:
a ) 3 cos2x – 5 cos ⁡ x + 2 = 0
Đặt cos ⁡ x = t với điều kiện kèm theo – 1 ≤ t ≤ 1 ( * ) ,
ta được phương trình bậc hai theo t :
3 t2 – 5 t + 2 = 0 ( 1 )
Δ = ( – 5 ) 2 – 4.3.2 = 1
Phương trình (1)có hai nghiệm là: Giải bài tập Toán 11 | Giải Toán lớp 11 Tra Loi Cau Hoi Toan 11 Dai So Bai 3 Trang 31
Ta có :
cos ⁡ x = 1 ⇔ cos ⁡ x = cos ⁡ 0
⇔ x = k2π, k ∈ Z
cos ⁡ x = 2/3 ⇔ x = ± arccos ⁡ 2/3 + k2π, k ∈ Z
b ) 3 tan2 x – 2 √ 3 tan ⁡ x + 3 = 0
Đặt tan ⁡ x = t
ta được phương trình bậc hai theo t :
3 t2 – 2 √ 3 t + 3 = 0 ( 1 )
Δ = ( – 2 √ 3 ) 2 – 4.3.3 = – 24 < 0 Vậy Phương trình ( 1 ) vô nghiệm, nên không có x thỏa mãn nhu cầu đề bài a ) Các hằng đẳng thức lượng giác cơ bản ; b ) Công thức cộng ; c ) Công thức nhân đôi ; d ) Công thức biến hóa tích thành tổng và tổng thành tích . Lời giải:
a ) Các hằng đẳng thức lượng giác cơ bản :
sin2α + cos2α = 1
1 + tan2α = 1 / ( cos2α ) ; α ≠ π / 2 + kπ, k ∈ Z
1 + cot2α = 1 / ( sin2α ) ; α ≠ kπ, k ∈ Z
tan ⁡ α. cot ⁡ α = 1 ; α ≠ kπ / 2, k ∈ Z
b ) Công thức cộng :
cos ⁡ ( a – b ) = cos ⁡ a cos ⁡ b + sin ⁡ a sin ⁡ b
cos ⁡ ( a + b ) = cos ⁡ a cos ⁡ b – sin ⁡ a sin ⁡ b
sin ⁡ ( a – b ) = sin ⁡ a cos ⁡ b – cos ⁡ a sin ⁡ b
Giải bài tập Toán 11 | Giải Toán lớp 11 Tra Loi Cau Hoi Toan 11 Dai So Bai 3 Trang 32 1
c ) Công thức nhân đôi :
sin ⁡ 2 α = 2 sin ⁡ α cos ⁡ α
cos ⁡ 2 α = cos2α – sin2α = 2 cos2α – 1 = 1 – 2 sin2α
Giải bài tập Toán 11 | Giải Toán lớp 11 Tra Loi Cau Hoi Toan 11 Dai So Bai 3 Trang 32 2
d ) Công thức đổi khác tích thành tổng :
cos ⁡ a cos ⁡ b = 1/2 [ cos ⁡ ( a – b ) + cos ⁡ ( a + b ) ]
sin ⁡ a sin ⁡ b = 1/2 [ cos ⁡ ( a – b ) – cos ⁡ ( a + b ) ]
sin ⁡ a cos ⁡ b = 1/2 [ sin ⁡ ( a – b ) + sin ⁡ ( a + b ) ]
Công thức biến hóa tổng thành tích :

Giải bài tập Toán 11 | Giải Toán lớp 11 Tra Loi Cau Hoi Toan 11 Dai So Bai 3 Trang 32 3
Lời giải:
3 cos2 6 x + 8 sin ⁡ 3 x cos ⁡ 3 x – 4 = 0
⇔ 3 ( 1 – sin26x ) + 4 sin ⁡ 6 x – 4 = 0
⇔ – 3 sin26x + 4 sin ⁡ 6 x – 1 = 0
Đặt sin ⁡ 6 x = t với điều kiện kèm theo – 1 ≤ t ≤ 1 ( * ) ,
ta được phương trình bậc hai theo t :
– 3 t2 + 4 t – 1 = 0 ( 1 )
Δ = 42 – 4. ( – 1 ). ( – 3 ) = 4
Phương trình ( 1 ) có hai nghiệm là :
Giải bài tập Toán 11 | Giải Toán lớp 11 Tra Loi Cau Hoi Toan 11 Dai So Bai 3 Trang 34
Ta có :
sin ⁡ 6 x = ( – 1 ) / 3 ⇔ 6 x = arcsin ( – 1 ) / 3 + k2π và 6 x = π – arcsin ( – 1 ) / 3 + k2π
⇔ x = 1/6 arcsin ( – 1 ) / 3 + k π / 3, và x = π / 6 – 1/6 arcsin ( – 1 ) / 3 + kπ / 3, k ∈ Z
sin ⁡ 6 x = – 1 ⇔ sin ⁡ 6 x = sin ⁡ ( – π ) / 2
⇔ 6 x = ( – π ) / 2 + k2π, k ∈ Z
⇔ x = ( – π ) / 12 + kπ / 3, k ∈ Z

sin ( a + b ) = sina cosb + sinb cosa ;
sin ( a – b ) = sina cosb – sinb cosa ;
cos ( a + b ) = cosa cosb – sina sinb ;
cos ( a – b ) = cosa cosb + sina sinb ;
và tác dụng cos π / 4 = sinπ / 4 = √ 2/2, hãy chứng tỏ rằng :
a ) sinx + cosx = √ 2 cos ( x – π / 4 ) ;
b ) sin x – cosx = √ 2 sin ( x – π / 4 ) .
Lời giải:
a ) sin ⁡ x + cos ⁡ x = √ 2. ( √ 2/2 sin ⁡ x + √ 2/2 cos ⁡ x )
= √ 2. ( sin ⁡ π / 4 sin ⁡ x + cos ⁡ π / 4 cos ⁡ x )
= √ 2.cos ⁡ ( x – π / 4 )
b ) sin ⁡ x – cos ⁡ x = √ 2. ( √ 2/2 sin ⁡ x – √ 2/2 cos ⁡ x )
= √ 2. ( cos ⁡ π / 4 sin ⁡ x + sin ⁡ π / 4 cos ⁡ x )
= √ 2.sin ⁡ ( x – π / 4 )
Lời giải:

Giải bài tập Toán 11 | Giải Toán lớp 11 Tra Loi Cau Hoi Toan 11 Dai So Bai 3 Trang 36

Bài 1 (trang 36 SGK Đại số 11): Giải phương trình: sin2x – sin x = 0

Lời giải:

Giải bài 1 trang 36 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 1 Trang 36 Sgk Dai So 11 1
Vậy phương trình có tập nghiệm Giải bài 1 trang 36 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 1 Trang 36 Sgk Dai So 11 2 (k ∈ Z).

Bài 2 (trang 36 SGK Đại số 11): Giải các phương trình sau:

a ) 2 cos2x – 3 cos x + 1 = 0
b ) 2 sin 2 x + √ 2. sin4x = 0 .
Lời giải:

a. 2cos2x – 3cosx + 1 = 0 (1)

đặt t = cosx, điều kiện kèm theo – 1 ≤ t ≤ 1
( 1 ) trở thành 2 t2 – 3 t + 1 = 0
Giải bài 2 trang 36 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 2 Trang 36 Sgk Dai So 11 2 (thỏa mãn điều kiện).
+ t = 1 ⇒ cos x = 1 ⇔ x = k. 2 π ( k ∈ Z )

Giải bài 2 trang 36 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 2 Trang 36 Sgk Dai So 11 3
Vậy phương trình có tập nghiệm Giải bài 2 trang 36 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 2 Trang 36 Sgk Dai So 11 4 (k ∈ Z).

Giải bài 2 trang 36 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 2 Trang 36 Sgk Dai So 11 5
Vậy phương trình có tập nghiệm
Giải bài 2 trang 36 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 2 Trang 36 Sgk Dai So 11 6 (k ∈ Z)

Bài 3 (trang 37 SGK Đại số 11): Giải các phương trình sau:

( k ∈ Z )Giải bài 3 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 3 Trang 37 Sgk Dai So 11 21

Lời giải:

Giải bài 3 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 3 Trang 37 Sgk Dai So 11 22

Giải bài 3 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 3 Trang 37 Sgk Dai So 11 23 (Phương trình bậc hai với ẩn Giải bài 3 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 3 Trang 37 Sgk Dai So 11 24 ).
( Phương trình bậc hai với ẩn ) .Giải bài 3 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 3 Trang 37 Sgk Dai So 11 25
Vậy phương trình có họ nghiệm x = k. π ( k ∈ Z )
b. 8 cos2x + 2 sinx – 7 = 0 ( 1 )
⇔ 8 ( 1 – sin2x ) + 2 sinx – 7 = 0
⇔ 8 sin2x – 2 sinx – 1 = 0 ( Phương trình bậc hai với ẩn sin x )
Giải bài 3 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 3 Trang 37 Sgk Dai So 11 26

Vậy phương trình có tập nghiệm {Giải bài 3 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 3 Trang 37 Sgk Dai So 11 27 + k2π; Giải bài 3 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 3 Trang 37 Sgk Dai So 11 28 + k2π; arcsinGiải bài 3 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 3 Trang 37 Sgk Dai So 11 29 + k2π; π – arcsinGiải bài 3 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 3 Trang 37 Sgk Dai So 11 30 + k2π (k ∈ Z).

c. Điều kiện: Giải bài 3 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 3 Trang 37 Sgk Dai So 11 31
2 tan2x + 3 tanx + 1 = 0 ( Phương trình bậc 2 với ẩn tan x ) .
Giải bài 3 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 3 Trang 37 Sgk Dai So 11 32

Giải bài 3 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 3 Trang 37 Sgk Dai So 11 33 (Thỏa mãn điều kiện)

Vậy phương trình có tập nghiệm {Giải bài 3 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 3 Trang 37 Sgk Dai So 11 34 + kπ; arctanGiải bài 3 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 3 Trang 37 Sgk Dai So 11 35 + kπ} (k ∈ Z)

d. Điều kiện Giải bài 3 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 3 Trang 37 Sgk Dai So 11 36
tanx – 2.cotx + 1 = 0
Giải bài 3 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 3 Trang 37 Sgk Dai So 11 37

Giải bài 3 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 3 Trang 37 Sgk Dai So 11 38 (Thỏa mãn điều kiện).

Vậy phương trình có tập nghiệm {Giải bài 3 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 3 Trang 37 Sgk Dai So 11 39 + kπ; arctan(-2) + kπ} (k ∈ Z)

Bài 4 (trang 37 SGK Đại số 11): Giải các phương trình sau:

a. 2 sin2 x + sinx.cosx – 3 cos2 x = 0
b. 3 sin2 x – 4 sinx.cosx + 5 cos2 x = 2

c. sin2 x + sin2x – 2 cos2 x = 1/2
d. 2 cos2x – 3 √ 3 sin2x – 4 sin2x = – 4
Lời giải:
a ) 2 sin2x + sinx.cosx – 3 cos2x = 0 ( 1 )
+ Xét cos x = 0 ⇒ sin2x = 1 – cos2x = 1
Phương trình ( 1 ) trở thành : 2 = 0 ( loại )
+ Xét cos x ≠ 0, chia cả hai vế của ( 1 ) cho cos2x ta được :
Giải bài 4 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 4 Trang 37 Sgk Dai So 11 5 11

Vậy phương trình có tập nghiệm Giải bài 4 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 4 Trang 37 Sgk Dai So 11 5 12 (k ∈ Z)
b ) 3 sin2x – 4sinx.cosx + 5 cos2x = 2
⇔ 3 sin2x – 4sinx.cosx + 5 cos2x = 2 ( sin2x + cos2x )
⇔ sin2x – 4sinx.cosx + 3 cos2x = 0 ( 1 )
+ Xét cosx = 0 ⇒ sin2x = 0 .
Phương trình ( 1 ) trở thành 1 = 0 ( Vô lý ) .
+ Xét cos x ≠ 0. Chia hai vế phương trình cho cos2x ta được
Giải bài 4 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 4 Trang 37 Sgk Dai So 11 5 13

Vậy phương trình có tập nghiệm Giải bài 4 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 4 Trang 37 Sgk Dai So 11 5 14 (k ∈ Z)

Giải bài 4 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 4 Trang 37 Sgk Dai So 11 5 15
+ Xét cos x = 0 ⇒ sin2x = 1 – cos2x = 1
( 1 ) trở thành 1 = 0 ( Vô lý ) .
+ Xét cos x ≠ 0, chia cả hai vế cho cos2x ta được :
Giải bài 4 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 4 Trang 37 Sgk Dai So 11 5 16

Vậy phương trình có tập nghiệm Giải bài 4 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 4 Trang 37 Sgk Dai So 11 5 17 (k ∈ Z)


Giải bài 4 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 4 Trang 37 Sgk Dai So 11 5 18

Vậy phương trình có tập nghiệm Giải bài 4 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 4 Trang 37 Sgk Dai So 11 5 19 (k ∈ Z)

Bài 5 (trang 37 SGK Đại số 11): Giải các phương trình sau:

Giải bài 5 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 5 Trang 37 Sgk Dai So 11 11

Lời giải:

Giải bài 5 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 5 Trang 37 Sgk Dai So 11 12

Vậy phương trình có tập nghiệm Giải bài 5 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 5 Trang 37 Sgk Dai So 11 13 (k ∈ Z)

Giải bài 5 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 5 Trang 37 Sgk Dai So 11 14

Ta có: Giải bài 5 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 5 Trang 37 Sgk Dai So 11 15 nên tồn tại α thỏa mãn Giải bài 5 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 5 Trang 37 Sgk Dai So 11 16
( 1 ) trở thành : cos α. sin3x – sin α. cos 3 x = 1
Giải bài 5 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 5 Trang 37 Sgk Dai So 11 17

Vậy phương trình có họ nghiệm Giải bài 5 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 5 Trang 37 Sgk Dai So 11 18 (k ∈ Z)

với α thỏa mãn Giải bài 5 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 5 Trang 37 Sgk Dai So 11 19


Giải bài 5 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 5 Trang 37 Sgk Dai So 11 20

Vậy phương trình có tập nghiệm Giải bài 5 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 5 Trang 37 Sgk Dai So 11 21 (k ∈ Z)

Giải bài 5 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 5 Trang 37 Sgk Dai So 11 22

Giải bài 5 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 5 Trang 37 Sgk Dai So 11 23 nên tồn tại α thỏa mãn Giải bài 5 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 5 Trang 37 Sgk Dai So 11 24
( * ) ⇔ cos α. cos 2 x + sin α. sin 2 x = 1
Giải bài 5 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 5 Trang 37 Sgk Dai So 11 25

Vậy phương trình có họ nghiệm Giải bài 5 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 5 Trang 37 Sgk Dai So 11 26 (k ∈ Z)

với α thỏa mãn Giải bài 5 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 5 Trang 37 Sgk Dai So 11 27

Bài 6 (trang 37 SGK Đại số 11): Giải các phương trình sau:

a. tan ( 2 x + 1 ). tan ( 3 x – 1 ) = 1
b. tanx + tan ( x + π / 4 ) = 1
Lời giải:

a. Điều kiện: Giải bài 6 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 6 Trang 37 Sgk Dai So 11 11

Giải bài 6 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 6 Trang 37 Sgk Dai So 11 12

Vậy phương trình có họ nghiệm Giải bài 6 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 6 Trang 37 Sgk Dai So 11 13 (k ∈ Z).
b. Điều kiện :
Giải bài 6 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 6 Trang 37 Sgk Dai So 11 14
⇔ tan x. ( 1 – tanx ) + tanx + 1 = 1 – tan x .
⇔ tan x – tan2x + 2.tan x = 0
⇔ tan2x – 3 tanx = 0
⇔ tanx(tanx – 3) = 0

Giải bài 6 trang 37 sgk Đại số 11 | Để học tốt Toán 11 Bai 6 Trang 37 Sgk Dai So 11 15
Vậy phương trình có tập nghiệm { kπ ; arctan3 + kπ } ( k ∈ Z )

You May Also Like

More From Author

+ There are no comments

Add yours