Hồng Vi t Quỳnh
Toặn hổc phưí thưng
Các phương pháp gi i nhanh
ih c
WWW.MATHVN.COM
thi
Các phương pháp gi i tốn
gi i tích
L i nói
i s
và
u:
Sau 12 năm h c t p, gi
ây ch còn m t kì thi duy nh t ang ch
i các em ó là kì thi
i
h c. ây s là kì thi khó khăn nh t trong su t 12 năm các em ng i trên gh nhà trư ng. Kì thi
i h c chính là m t bư c ngo t l n trong cu c
i c a m i h c sinh vì th m i h c sinh c n
ph i chu n b ki n th c th t tồn di n vì n i dung c a
thi mang tính liên t c. Có l trong các
mơn, mơn tốn v n ln chi m v trí quan tr ng và là v t c n l n nh t trên bư c ư ng ti n t i
gi ng ư ng
i h c. Vì th tơi xin m o mu i góp chút ki n th c ã thu lư m ư c trong quá
trình h c t p
vi t lên quy n sách này. Hy v ng ây s là tài li u b ích cho các em h c t p.
Quy n sách ư c chia thành sáu ơn v bài h c và hai ph l c. M i bài
u là nh ng ph n
quan tr ng, xu t hi n thư ng xuyên trong
thi
i h c.
m i bài
u có nh ng
c i m
sau:
• Ph n tóm t t ki n th c ã h c ư c trình bày ng n g n và t ng quát nh m khơi l i ph n
ki n th c ã quên c a các em.
• H th ng các bài làm ư c ch n l c kĩ lư ng, có tính i n hình và khai thác t i a các
góc c nh c a v n
nêu ra,
ng th i phương pháp gi i ng n g n, tr c quan cùng nhi u
kinh ngh m gi i
giúp các em có th hi u ư c n i dung bài gi i và cách áp d ng cho các
d ng
thi s g p sau này.
ng th i, các ví d
u ư c trình bày t cơ b n
n nâng cao.
ây là nh ng
bài trích ra t
thi d tr c a các năm trư c và tham kh o t nh ng tài
li u c a các th y cơ có nhi u năm kinh nghi m trong quá trình luy n thi nên
m b o v
m c
và gi i h n ki n th c. L i gi i trong các ví d ch là tư ng trưng nh m m c ích nêu
lên phương pháp gi i, các em và các th y cô khi tham kh o cu n t i li u này có th tìm ra và
trình bày cách gi i và cách trình bày h p lí hơn. Các em nên t p gi i các d ng bài trên m t
cách thu n th c và
c l p. sau khi gi i xong m i xem ph n l i gi i. ó là i u mà tác gi kì
v ng nhi u nh t.
• Lí gi i các phương pháp, ưa ra thu t toán gi i chung, ưa ra b n ch t l i gi i, ó là
ph n l i bình, lưu ý cu i m i bài t p.
Ph n ph l c là 12
thi tiêu bi u theo c u trúc
thi m i nh t do B GD& T công b . Các
thi có m c
khó r t cao, ịi h i ngư i làm ph i tư duy r t nhi u. V i m c
khó ó, tơi
mong r ng khi các em gi i thu n th c các bài trong b
thi này các em s có
t tin và ki n
th c
t i m cao khi làm bài mơn tốn. Ph l c 2 là m t s m o
dùng máy tính ốn
nghi m c
nh, ph c v cho q trình gi i các bài t p v phương trình tích như lư ng giác, h
phương trình, phương trình, cách gi i nhanh bài tốn hình h c b ng máy tính…
ng th i gi i
thi u thêm phương pháp chia Horner
giúp các em làm nhanh bài tốn có chia a th c, phân
tích thành tích…
V i d
nh là s gi i thi u quy n sách cho các em trong tháng cu i cùng trư c khi thi
i
h c nên sách ã gi n lư c m t s ph n không c n thi t và các ki n th c bên l , ch gi i thi u
nh ng tr ng tâm c a
thi nên bài t p có th cịn ít. Tơi cũng có l i khuyên cho các thì sinh là
hãy tìm thêm các
thi trên m ng internet vì ây là kho ki n th c vô t n.
M c dù r t c g ng nhưng cu n sách r t có th cịn nhi u thi u sót do th i gain biên so n
ng n
ng th i kinh nghi m và s hi u bi t còn h n ch . R t mong ư c s góp ý c a b n
c.
M i góp ý xin liên h v i tác gi qua a ch sau:
Hoàng Vi t Quỳnh
Khu 6a – Th tr n L c Th ng – B o Lâm – Lâm
Email:
Blog: />Tel: 063-3960344 - 01676897717
1
WWW.MATHVN.COM
ng
Bài I: ng d ng phương trình
gi i phương trình căn th c.
VD1.
Nh c l i ki n th c v
ư ng th ng
ư ng th ng.
1) Phương trình t ng quát:
ư ng th ng i qua M(x0;y0) và có vetơ pháp tuy n n (A;B) thì ư ng th ng ó có phương trình:
(d): A(x-x0)+B(y-y0)=0
(d):
Ax+By+C=0
ư ng th ng qua M(1;2) nh n n (2;1) làm vectơ pháp tuy n.
VD1.
(d): 2(x-1)+1(y-2)=0
(d): 2x+y-4=0
2) Phương trình tham s :
ư ng th ng i qua M(x0;y0) và có vectơ ch phương a (a1;a2)
(d):
x = x0 + a1t
y = y0 + a2t
ư ng th ng qua M(3;4) nh n a (2;3) làm vtcp có phương trình:
VD2.
x = 3 + 2t
y = 4 + 3t
(d):
VD3.
Cho (d): x+y=4. Vi t phương trình tham s c a (d).
Gi i:
Vectơ pháp tuy n : n (1,1)
Vectơ ch phương : a (1,-1)
i m i qua M(2;2)
(d) :
VD2.
VD1.
x = 2 + t
y = 2 − t
ng d ng
Gi i phương trình :
x 3 + 8 + 3 12 − x 3 = 10
Gi i:
t:
3
x 3 + 8 =1+3t
2
x +8=(1+3t) (*)
và
và
12 − x 3 =3-t
3
k( -1/3 ≤t≤1/3)
2
12-x = (3-t) (**)
2
L y (*)+(**) ta có 20=10t +10
t2=1
t=1
ho c
t=-1(lo i)
3
x =8
x=2
Tip:
Có ph i b n ang t h i: thu t tốn nào ã giúp ta nhìn th y ư c cách
t n t ???
2
WWW.MATHVN.COM
Không ph i ng u nhiên mà tôi l i trình bày l i v n
ư ng th ng, m t v n
tư ng ch ng như
ch ng liên quan gì
n
i s . Nhưng gi
ây ta m i nh n ra ư c “ ư ng th ng” chính là “tuy t chiêu”
gi i phương trình d ng căn th c. M u ch t ó là:
x 3 + 8 + 3 12 − x 3 = 10
B1:
X
Y
T
ó ta có phương trình ư ng th ng : X+3Y=10
B2: ta vi t l i phương trình: X+3Y=10 theo tham s t
X = 1 + 3t
Y = 3 - t
Lúc này phương trình ã quy v 1 n t và vi c gi i phương trình trên là khơng khó. (Vì
“l p nhí”)
hi u rõ hơn v phương pháp này các b n hãy cùng tôi
n v i VD2.
VD2.
x + 3 + 3 x + 2 =1
Gi i phương trình :
X
Gi i:
G i (d): X=1+t
(1)
và
ây là ki n th c
Y
Y=0+t
x + 3 = 1− t
t
3 x + 2 = t
(t≤1)
2
x + 3 = 1 − 2t + t
x + 2 = t 3
L y phương trình 2 tr pt1 ta có: -1=t3-t2 +2t-1
t3-t2 +2t=0
• T=0
x=-2
Lưu ý:
Trong khi gi i
thi, các b n nên trình bày t bư c(1) tr
i nh m
m b o tính ng n g n cho bài tốn.
Bư c g i phương trình ư ng th ng ch nên làm ngồi gi y nháp.
•
•
Trong bài trên ta có th
t
x+3 =u
3
x+2 =v
và quy v
gi i h
phương trình. Các b n có th
xem
cách này như m t bài t p. các b n hãy làm và so sánh s ưu vi t gi a 2 phương pháp.
Trong bài trên ta h n ch phương pháp lũy th a vì n u mu n kh 2 căn th c khác b c trên, ta ph i
^6 phương trình. Ta s g p khó khăn và s
i m t v i 1 phương trình “kinh kh ng” và ta ph i gi i
“x t khói” m i có th ra nghi m.
VD3.
Gi i h phương trình :
x + y − xy = 3
(1)
x + 1 + y + 1 = 4 (2)
(
thi
H năm 2005)
Gi i:
t:
x +1 = 2 + t
y +1 = 2 − t
(-2≤t≤2)
2
x + 1 = t + 4t + 4
y + 1 = t 2 − 4t + 4
2
x = t + 4t + 3
y = t 2 − 4t + 3
Phương trình(1) tr thành: 2t2+6-
(t 2 + 3 + 4t )(t 2 + 3 − 4t ) =3
3
WWW.MATHVN.COM
t 4 − 10t 2 + 9 =2t2+3
ho c
t=0
VD4.
x=y=3
nh m
phương trình sau có nghi m:
Gi i:
phương trình có nghi m:
f ( x) = m
Min f(x)≤m ≤Max f(x)
x + 2m = 1 + 3t
3m − x = 3 − t
2
x + 2m = 1 + 6t + 9t
3m − x = 9 − 6t + t 2
t
V i f(t)= 2t2+2
F’(t)=4t
=>f’(t)=0
t
F’(t)
-∞
(-1/3≤t≤3)
c ng v v i v => 5m=10+10t2
mi n xác
2t2+2=m
f(t)=m
nh: D=[-1/3;3]
t=0
-1/3
-
0
0
3
+∞
+
20/9
20
F(t)
2
M có nghi m
VD3.
2≤m≤20
Bài t p t
luy n
1) Gi i h phương trình:
2) Gi i h phương trình:
3) Gi i h phương trình:
4) Gi i phương trình:
2x + y +1 − x +1 = 1
3 x + 2 y = 4
1 − sin( x) + 1 + cos( x) = 1 (
(
thi d
4
WWW.MATHVN.COM
thi d
b 1A – 2005)
b 2A – 2004)
Bài II: Các cách gi i phương trình và b t phương trình
vơ t .
1)Lũy Th a
Phương pháp lũy th a là phương pháp t ng quát nh t
gi i phương trình có căn. Khi g p các phương
trình có d ng căn ph c t p nhưng khi chúng ta bi t “m o lũy th a” thì có th gi i bài toán m t cách d
dàng. ây là m t phương pháp cơ b n, các b n ph i th c t p nhu n nhuy n vì phương trình trong
thi
i h c có lúc r t d nhưng ta l i không
ý. các b n hãy theo dõi các ví d sau. Nhưng trư c h t hãy
lưu ý v n
sau:
•
t i u ki n
• Lũy th a ch n thì hai v khơng âm
• Các d ng cơ b n:
A=B
A
A>B
B ≥ 0
2
A = B
B ≥ 0
2
0 ≤ A ≤ B
B < 0
A ≥ 0
B ≥ 0
A > B 2
VD1.
Gi i:
x ≥ 0
5 − x ≥ 0
10 − x ≥ 0
x + 5 − x + 2 x(5 − x) = 10
0 ≤ x ≤ 5
2
x − 6x + 5 = 0
VD2.
Gi i:
0 ≤ x ≤ 5
2 5 x − x 2 = 5 − x
x=1 ∨ x=5
2 x − x + 3 < x −1
x ≥ 1
4 x < x + 3 + x − 1 + 2 ( x + 3)( x − 1)
x ≥ 1
x ≥ 1
x=1
2
2
x > 1
x + 2x − 3 > x − 2x + 1
2
0 ≤ x ≤ 5
2
2
4(5 x − x ) = 25 − 10 x + x
x = x − 3 + x −1
5
WWW.MATHVN.COM
x ≥ 1
2
x + 2x − 3 > x − 1
VD3.
Gi i:
k: 2x+1>0
x>1/2
Bpt
(4x2-4x+1)(x2-x+2)≥36
t t = (x2-x) bpt tr thành:
(4t+1)(t+2)≥36
4t2+9t-34≥0
t≤-17/4 ho c t≥2
x2-x≤-17/4 ho c x2-x≥2
x≤1 ho c x≥2
VD4. Gi i b t phương trình :
Gi i:
− x 2 + x = 0
2
x − x > 0
2
x − x − 2 ≥ 0
⇔ x = 0∨ x =1
Lưu ý:
b t phương trình trên các b n khơng nên lũy th a
tính tốn vì q trình lũy th a và nhân phân ph i
r t m t th i gian. Hơn n a, khi quy v m t phương trình h qu , chúng ta gi i r t d sai vì khi giao các
t p nghi m s khơng có giá tr nào th a mãn.
Trong bài trên tôi s d ng cách ánh giá theo ki u như sau:
A
B ≥0
B = 0
B > 0
A ≥ 0
ó chính là m u ch t c a bài tốn
VD5. Gi i phương trình :
Gi i:
3x − 5
≥0
2 −
4
3 x − 5 ≥ 0
2
x 2 − 8 = 3x − 5
4
x=3
6
WWW.MATHVN.COM
Lưu ý:
Trong phương trình trên các b n ph i “
ý” và “nhanh” m t chút vì n u như ta
ngun phương trình
cho
lũy th a thì ó là m t i u “khơng cịn gì d i b ng” ta s
i m t v i chuy n lũy th a 2 l n =>
m t phương trình b c 4. Phương trình này ta khơng th b m máy tính. Nhưng n u gi i tay thì ph i gi i “x t
khói” m i ra trong khi th i gian không ch
i ai.
ng th i chúng ta không c n gi i i u ki n v i vì giám
kh o ch quan tâm
n bài làm và k t qu . Chúng ta hãy ch vi t “cái sư n” c a i u ki n. sau khi gi i ra
nghi m ch vi c th vào i u ki n là xong.
2) Phương pháp
t
n ph :
CÁCH GI I:
f u ( x); n u ( x) ≥ 0
(
f (u ( x);
f (u ( x);
n
n
)
u ( x) ) ≤ 0
u ( x) ) = 0
t= n
u ( x)
Phương trình h u t ho c h phương trình
BÀI T P ÁP D NG:
VD1.
Gi i:
t t=
=> t>0 ; t2+2= x2 + x
3t=2(t2-1)
t=-0.5 (lo i) ho c t=2
x2+x=6
x=2 ho c x=3
VD2.
Gi i:
T=
t ≥ 0
2
t + 1 = x
x −1
Phương trình tr thành:
t2+1-(t+1)=2
x=5
t2-t-2=0
t=2 ho c t=-1
VD3.
Gi i:
=>
7
WWW.MATHVN.COM
pt tr thành: t2+t+2=8
TH1:
t=2 ∨ t=-3
t=2
TH2: t=-3
LO I II: f
(
n
)
u ( x) + n v( x) { ≥0; ≤0; =0 }
Phương pháp chung:
n u ( x ) = u
m v ( x ) = v
VD1.
Gi i:
=>
ưa v h phương trình.
23 3 x − 2 + 3 6 − 5 x − 8 = 0
3 3x − 2 = u
6 − 5 x = v (v ≥ 0)
8
5 3
2
3 u + v = 3
v = 8 − 2u
3
(
8
5 3
2
u +v =
3
3
2u + 3v − 8 = 0
5 3 8 − 2u 2 8
=
u +
3
3
3
v = 8 − 2u
3
u = −2
x=-2
v = 4
LO I III: H PHƯƠNG TRÌNH
tuy n sinh
i h c 2009)
(u + 2)(15u 2 − 26u + 20) = 0
8 − 2u
v =
3
A TH C
Nh ng h phương trình này ta r t thư ng hay g p trong
thi
i h c.
l p 10, ta thư ng g p nh ng
phương trình có tên là h
i x ng,
ng c p… Nh ng h này ã có cách gi i “ăn li n”. nhưng trong
thi
i h c, ta khơng h tìm th y nh ng d ng ó. Nhưng t t c các h trên
u quy v m t m i ó là “Phân
tích thành nhân t ”.
8
WWW.MATHVN.COM
1
1
x − x = y − y
Gi i h phương trình:
2 y = x 3 + 1
VD1.
(1)
( H A 2003)
( 2)
Gi i:
K: xy≠0
Ta có
(1) ⇔ ( x − y ) 1 +
x = y
1
=0⇔
xy
xy = −1
x = y = 1
x = y
x = y
x = y
x = y = −1 + 5
⇔
⇔
⇔
TH1:
2
3
3
2
2 y = x + 1 2 x = x + 1 ( x − 1) ( x + x − 1) = 0
x = y = −1 − 5
2
1
1
2
2
y = − x
xy = −1
1 3
y = −
2 1
4
TH2:
Mà x + x + 2 = x − + x + + > 0, ∀x ⇒ VN
⇔
⇔
x
3
2
2 2
2 y = x + 1 − 2 = x 3 + 1 x 4 + x + 2 = 0
x
−1 + 5 −1 + 5 −1 − 5 −1 − 5
V y nghi m c a h là ( x; y ) = (1;1) ,
1 ; 1 , 1 ; 1
2
x + 1 + y(y + x) = 4y (1)
VD2.
Gi i h phương trình:
( x, y ∈ R ) . (D b A2006)
2
(x + 1)(y + x − 2) = y ( 2 )
Gi i:
(1) ⇔ x 2 + 1 + y ( x + y − 4 ) = 0 (*)
t:
u = x 2 + 1 > 0; v = x + y − 4
u − yv = 0 ( 3)
⇔
Thay (4) vào (3) ta có: ( 3) ⇔ u + u ( v + 2 ) .v = 0 ⇔ u 1 + v ( v + 2 ) = 0
u ( v + 2 ) = y ( 4 )
⇔ v 2 + 2v + 1 = 0 ⇔ (v + 1) 2 = 0 ⇔ v = −1 ⇔ x + y = 3
H
x2 + 1 − y = 0
x = 1 ⇒ y = −2
V y (*) ⇔
⇔ x2 + 1 − (3 − x ) = 0 ⇔
x = 2 ⇒ y = 5
x = 3 − y
x 3 − 8x = y3 + 2y
VD3.
Gi i h phương trình
( x, y ∈ R ) . (D b 2A 2006)
2
2
x − 3 = 3(y + 1) (*)
Gi i:
3
3
x3 − y 3 = 2 ( 4 x + y )
3 ( x − y ) = 6 ( 4 x + 2 y ) (1)
⇔
L y (2) thay vào (1) ta có
H ⇔
2
2
2
2
x − 3y = 6
x − 3 y = 6 ( 2)
⇔ 3 ( x3 − y 3 ) = ( x 2 − 3 y 2 ) ( 4 x + y ) ⇔ x3 − 12 y 2 x + x 2 y = 0 ⇔ x ( x 2 + xy − 12 y 2 ) = 0
D th y x=0 thì y=0. Th vào (*) ta th y không th a mãn. V y ây không ph i là nghi m c a phương
trình:
9
WWW.MATHVN.COM
x 2 + xy − 12 y 2 = 0
( x − 3 y )( x + 4 y ) = 0
⇒ 2
⇔ 2
2
2
x − 3y = 6
x − 3y = 6
x − 3y = 0
x = 3y
y = 1⇒ x = 3
⇔ 2
⇔
TH1: 2
2
y = −1 ⇒ x = −3
x − 3y = 6
6 y = 6
78
−4 78
⇒x=
y =
x = −4 y
x = −4 y
13
13
TH2: 2
⇔
⇔
2
2
78
4 78
x − 3y = 6
13 y = 6
⇒x=
y = −
13
13
V y nghi m c a phương trình là:
78 −4 78 − 78 4 78
13 ; 13 , 13 ; 13
2
2
( x − y ) ( x + y ) = 13 (1)
(D b 2005)
Gi i h phương trình
( x + y ) ( x 2 − y 2 ) = 25 ( 2 )
( x; y ) = (1;3) , ( −1; −3) ,
VD4.
Gi i:
Nhân c 2 v c a (1) cho 25. Nhân c 2 v c a (2) cho 13. Sau ó l y (1)-(2).
2
⇔ 13( x + y ) 2 ( x − y ) − 25 ( x − y ) ( x 2 + y 2 ) = 0 ⇔ ( x − y ) 13 ( x + y ) − 25 ( x 2 + y 2 ) = 0
2
2
2
2
⇔ ( x − y ) ( −12 x + 26 xy − 12 y ) = 0 ⇔ −2 ( x − y ) ( −12 x + 26 xy − 12 y ) = 0
(1)-(2)
D th y x=y không th a mãn h .
3x = 2 y
y = −3
⇔
25 2 − y
3 x = 2 y
y .
= 25 x = −2
9
( 3x − 2 y )( 2 x − 3 y ) = 0
3
⇒
⇔ 2 x = 3 y
⇔
( x + y ) ( x 2 − y 2 ) = 25
2 x = 3 y
2
( x + y ) ( x − y ) = 25
x=3
25 y 2 . 1 y = 25 ⇔
4
2
y = 2
L i bình:
Làm sao ta có th phân tích nhanh
( −12 x
2
+ 26 xy − 12 y 2 ) thành nhân t
( 3x − 2 y )( 2 x − 3 y ) ??
Lúc này, công c c a chúng ta chính là máy tính b túi! Các b n hãy làm như sau:
Coi như ta không th y
h n các b n
n y. v y nên ta có phương trình b c 2 theo x:
( −12 x
2
+ 26 x − 12 ) = 0 Ch c
u bi t gi i phương trình b c 2 này b ng máy CASIO. Ta b m
ư c nghi m:
3
2
x = ∨ x = . Lúc này ta g i l i n y b ng cách thêm y vào sau các nghi m tìm ư c.
2
3
3
2
x = y ∨ x = y . Quy ng b m u vì m u là h ng s . ta có nhân t c n phân tích. Lưu ý là
2
3
2
( −12 x + 26 xy − 12 y 2 ) = 0 ⇔ ( 3x − 2 y )( 2 x − 3 y ) = 0 . N u gi i b t phương trình, b n nên chú ý n
d u khi phân tích (Trư ng h p này là d u - :
( −12 x
2
+ 26 xy − 12 y 2 ) = −2 ( 3 x − 2 y )( 2 x − 3 y ) = 0 )
Khi g p d ng phương trình a th c có h ng s
phía v ph i (ho c có th
ưa c 2 phương trình
v d ng có h ng s
v ph i), Ta nhân c 2 v c a phương trình trên cho s
v ph i c a phương
trình dư i và nhân c 2 v c a phương trình dư i cho s
phương trình trên. Sau ó tr v theo
10
WWW.MATHVN.COM
v . M c ích c a phương pháp này là quy h v phương trình tích sau
h t các lo i phương trình a th c
u gi i ư c theo cách này!
Bài t p t
Bài 1.
Bài 2.
Bài 3.
Bài 4.
Bài 5.
Bài 6.
ó ti n hành phân tích. H u
luy n
x 4 − x3 y + x 2 y 2 = 1
3
2
x y − x + xy = 1
x2 + y 2 + x + y = 4
x ( x + y + 1) + y ( y + 1) = 2
x 2 − xy + y 2 = 3 ( x − y )
2
2
2
x + xy + y = 7 ( x − y )
log x ( x3 + 2 x 2 − 3x − 5 y ) = 3
3
2
log y ( y + 2 y − 3 y − 5 x ) = 3
x ( x + y + 1) − 3 = 0
5
2
( x + y ) − 2 + 1 = 0
x
9
9
x + y = 1
25
25
16
16
x + y = x + y
Bài 7.
Bài 8.
Bài 9.
Bài 10.
Bài 11.
11
WWW.MATHVN.COM
3
2 2
4
x + 2x y + x y = 2x + 9
2
x + 2 xy = 6 x + 6
xy + x + 1 = 7 y
2 2
2
x y + xy + 1 = 13 y
3
x +1 − y = 8 − x
4
( x − 1) = y
y2 + 2
3y =
x2
2
3x = x + 2
y2
1
1
x − x = y − y
2 y = x3 + 1
Bài III: Phương trình lư ng giác.
M ts
1.
2.
cơng th c lư ng giác c n nh :
1
1
sin 2 x + cos 2 x = 1;1 + tan 2 x =
;1 + cot 2 x =
.
2
cos x
sin 2 x
sin x
cos x
1
tanx =
;cot x =
; tan x =
.
cos x
sin x
cot x
sin(a ± b) = sin a cos b ± cos asinb
3. Công th c c ng:
4. Công th c nhân
cos(a ± b) = cos a cos b sin a sin b
ôi:
sin2x = 2sinxcosx
5. cos2x = cos2x – sin2x = 2 cos2x – 1 = 1 - 2 sin2x
6. Công th c h
b c:
cos 2 x =
1 + cos 2 x
1 − cos 2 x
;sin 2 x =
2
2
7. Công th c nhân ba: Sin3x = 3sinx – 4sin3x; cos3x = 4cos3x – 3cosx.
8. Công th c bi u di n theo tanx:
sin 2 x =
2 tan x
1 − tan 2 x
2 tan x
;cos 2 x =
; tan 2 x =
2
2
1 + tan x
1 + tan x
1 − tan 2 x
1
( cos(a − b) + cos(a + b) )
2
1
sin a sin b = ( cos(a − b) − cos(a + b) )
2
1
sin a cos b = ( sin(a − b) + sin(a + b) )
2
cos a cos b =
9. Công th c bi n
i tích thành t ng
x+ y
x− y
cos
2
2
x+ y
x− y
sin x − sin y = 2cos
sin
2
2
x+ y
x− y
cos x + cos y = 2cos
cos
2
2
x+ y
x− y
cos x − cos y = −2sin
sin
2
2
sin x + sin y = 2sin
10.Công th c bi n
i t ng thành tích
2
WWW.MATHVN.COM
Cách gi i các phương trình lư ng giác trong
thi
i h c:
Lưu ý trư c khi gi i
:
Các phương trình lư ng giác trong
thi
i h c nhìn qua m t h c sinh thư ng r t khó khăn ph c t p
nhưng chúng
u quy v nh ng phương trình ơn gi n.
thi
i h c các năm
u xoay quanh bi n
i v d ng phương trình tích,
t n ph . Năm 2009,
thi có bi n
i hơn ó là phương trình cu i
bi n
i v d ng công th c c ng. Nhìn chung phương pháp gi i d ng tốn này là các em h c thu c các
công th c trên ây và rèn luy n kĩ năng phân tích a th c thành nhân t …
GI I M T S
THI TIÊU BI U:
1. Gi i phương trình: 2 sin 2 x −
π
+ 4 sin x + 1 = 0 (1)
6
Gi i:
3 sin 2 x − cos 2 x + 4sin x + 1 = 0
(1)
2sin x
(
)
3 cos x − sin x + 2 = 0
2sin x
(
)
3 cos 2 x + 2 − 2sin 2 x = 0
sinx = 0 ⇔ x = kπ
3 cos x − 1 sin x = −1 ⇔ cos x + π = cos x
2
6
x = kπ
x = 5π + 2kπ
6
−7π
x =
+ 2 kπ
6
2. Tìm nghi m trên kho ng (0;
π)c
a phương trình :
x
3π
4 sin 2 − 3 cos 2 x = 1 + 2 cos 2 ( x − )
2
4
Gi i:
Tìm nghi m
Ta có
4 sin 2
∈ ( 0, π )
x
3π
− 3 cos 2x = 1 + 2 cos2 x − (1)
2
4
(1)
3π
⇔ 2 (1 − cos x ) − 3 cos 2x = 1 + 1 + cos 2x −
2
(1)
⇔ 2 − 2 cos x − 3 cos 2x = 2 − sin 2x
(1)
⇔ −2 cos x = 3 cos 2x − sin 2x . Chia hai v cho 2:
(1)
⇔ − cos x =
3
1
cos 2x − sin 2x
2
2
5π
2π
7π
π
+k
⇔ cos 2x + = cos ( π − x ) ⇔ x =
( a ) hay x = − + h2π ( b )
18
3
6
6
3
WWW.MATHVN.COM
Do
x ∈ ( 0, π ) nên h nghi m (a) ch ch n k=0, k=1, h nghi m (b) ch ch n h = 1. Do ó ta có ba
nghi m x thu c
.
3.
( 0, π )
là
x1 =
5π
17π
5π
, x2 =
, x3 =
18
18
6
Gi i phương trình
Gi i:
π
: 2 2 cos3 ( x − ) − 3cos x − sin x = 0 (2)
4
3
π
(2) ⇔ 2 cos x − − 3cos x − sin x = 0
4
3
⇔ ( cos x + sin x ) − 3cos x − sin x = 0
⇔ cos3 x + sin3 x + 3cos2 xsin x + 3cos xsin2 x − 3cos x − sin x = 0
cos x = 0
cos x ≠ 0
⇔ 3
hay
2
3
2
3
sin x − sin x = 0
1 + 3tgx + 3tg x + tg x − 3 − 3tg x − tgx − tg x = 0
⇔ sin2 x = 1 hay tgx = 1 ⇔ x =
.
4.
π
+ kπ
2
Gi i phương trình
hay
x=
π
+ kπ
4
π
cos 2 x − 1
: tg ( + x ) − 3tg 2 x =
2
cos 2 x
(
d
b kh i B 2005)
Gi i:
−2sin2 x
(2) ⇔ − cot gx − 3tg x =
cos2 x
1
π
⇔−
− tg2 x = 0 ⇔ tg3x = −1 ⇔ tgx = −1 ⇔ x = − + kπ, k ∈ Z
tgx
4
2
PHƯƠNG PHÁP
T
A.
t t=sinx
Cos2x= 1 – sin2x = 1-t2
2
N PH
TRONG PHƯƠNG TRÌNH LƯ NG GIÁC:
t ∈ [-1;1]
2
sin x
t
=
2
cos x 1 − t 2
2
Cos2x = 1 − 2sin x = 1-2t2
3
3
Sin3x = 3sin x − 4sin x = 3t − 4t
Tan2x =
B.
t t = cosx
2
sin x = 1 − cos 2 x = 1 − t 2
sin 2 x 1 − t 2
tan 2 x =
= 2
cos 2 x
t
C.
cos 2 x = 2t 2 + 1
cos 3 x = 4 cos3 x − 3cos x = 4t 3 − 3t
t t= tanx
4
WWW.MATHVN.COM
cot x =
1
t
1
1+ t2
1− t2
cos 2 x =
1+ t2
2t
t an2x =
1+ t2
cos 2 x =
t2
sin x =
1+ t2
1
s in2x=2t
2
1+ t
a sin x + b cos x a tan x + b at + b
=
=
c sin x + d cos x c tan x + d ct + d
2
D.
t∈
t t=sinx ± cosx
sinxcosx =
t 2 −1
±2
− 2; 2
(
2
)
sin2x= ± t + 1
t 2 −1 3 − t3
sin x + cos x = ( sin x + cos x ) sin x + cos x − sin x cos x = t 1 −
=
2
2
3
(
3
NGUYÊN T C CHUNG
Bi n
2
)
2
GI I PHƯƠNG TRÌNH LƯ NG GIÁC
i:
tt
Phân tích thành tích
Nguyên t c :
Lũy th a
H b c
Tích
T ng
T ng
Tích
Bi n
i khơng ư c thì
i bi n.
GI I M T S
Bài 1.
THI TIÊU BI U:
cot x − 1 =
cos 2 x
1
+ sin 2 x − sin 2 x
1 + tan x
2
Gi i:
t t=tanx, pt tr thành:
1− t2
2
2
1
1 + t + t − 1 2t t ≠ 0; t ≠ −1
−1 =
(
)
t
1+ t
1+ t2 2 1+ t 2
⇔ 2t 3 − 3t 2 + 2t − 1 = 0
Bài 2.
⇔ t =1
⇔ tan x = 1 ⇔ x =
cos 3 x + cos 2 x − cos x − 1 = 0
Gi i:
t t=cosx, pt tr thành:
⇔ 4t 3 − 3t + 2t 2 − 1 − t − 1 = 0
5
WWW.MATHVN.COM
π
4
+ kπ
cos x = ±1
x = kπ
t = ±1
−1 ⇔
⇔
⇔
cos x = cos 2π
x = ± 2π + 2kπ
t =
3
3
2
Bài 3.
Gi i phương trình:
1 − sin x + 1 − cos x = 1 (
thi d
b 2 A – 2004) (1)
Gi i:
1 − sin x − cos x + 2 (1 − sin x)(1 − cos x) = 0
(1)
t t=sinx +cosx
⇔ sin xcosx =
t 2 −1
2
t 2 −1
− t = 0 ⇔ t 2 − 2t + 1 = 4 + 2t 2 − 2 − 4t ⇔ (t − 1)2 = 0 ⇔ t = 1
2
π
π
π
Sinx+cosx =1
x = kπ
2 sin x + = 1
sin x + = sin
4
4
4
cos 2 x
Bài 4.
sin x +
+ 6 tan 2 x (1 − sin x ) = 2
1 + sin x
Pt tr thành:
1− t + 2 1+
Gi i:
t t=sinx
t ∈ [ −1;1]
pt tr thành:
1− t2
t2
t+
+6
1 − t ) = 2 ⇔ 6t 2 − t − 1 = 0
2 (
1+ t
1− t
π
x = 6 + 2 kπ
1
1
t = 2
5π
sin x = 2
⇔
⇔
⇔ x =
+ 2 kπ
6
t = −1
sin x = sin α
3
x = arccos −1 + 2kπ
3
1
Bài 5.
sin 6 x + cos 6 x = cos 8 x (1)
4
Gi i:
3
1
3 1 − cos 4 x 1
1 − sin 2 2 x = cos 8 x ⇔ 1 −
= cos8 x
4
4
4
2
4
t t=cos4x
t ∈ [ −1;1] pt tr thành:
(1)
t =
3 1− t 1 2
1−
= 2t − 1 ⇔
4 2 4
t =
(
)
π kπ
2
π
x = 16 + 4
4 x = 4 + kπ
2
⇔
⇔
− 2
x = 3π + kπ
4 x = 3π + kπ
4
16 4
2
6
WWW.MATHVN.COM
Bài t p t
luy n
sin 2x + sin x −
1
1
−
= 2 cot g2x
2 sin x sin 2x
3x
5x π
x π
sin − − cos − = 2 cos
2
2 4
2 4
2 cos2 x + 2 3 sin x cos x + 1 = 3(sin x + 3 cos x)
sin 2x cos 2x
+
= tgx − cot gx
sin x
cos x
( 2 cos x − 1)( sin x + s in2x ) − cos 2 x =
1
2
( 2sin x + 1)( 2 cos x − 1) = 1
sin 3 x + cos3 x = 2 (1 − sin x cos x )
x
2 sin x cos − cos x = 1
2
π
π 3
sin 4 x + cos 4 x + cos x − .sin 3 x − − = 0
4
4 2
2sin x + cos x + 1
Cho phương trình:
=a
(2) (
sin x − 2 cos x + 3
1
1. gi i phương trình khi a=
3
2. tìm a
phương trình (2) có nghi m.
x
tan x + cos x − cos 2 x = sin x 1 + tan x tan
2
tan
4
( 2 − sin
x +1 =
2
)
2 x sin 3 x
4
cos x
7
WWW.MATHVN.COM
d
b kh i a 2002)
Bài IV: Tích Phân
Lưu ý trư c khi gi i
thi:
Tích phân là bài toán r t thư ng xu t hi n trong
thi
i h c. K t năm 2002, khi b t
u ti n hành thi
“Ba chung” các d ng tốn tích phân và ng d ng ln xu t hi n và là câu 1 i m. Bài t p ph n này
khơng q khó nhưng v n ph i ịi h i kĩ năng phán ốn, phân tích
, và n m rõ ư c các cách làm bài
toán tích phân cơ b n như
i bi n s và tính theo tích phân t ng ph n… các em cùng theo dõi các ví d
dư i ây.
NGUYÊN T C CHUNG
GI I BÀI TỐN TÍCH PHÂN:
G m có 2 phương pháp chính:
A.
I BI N:
i bi n lo i 1:
•
f ( u ( x ) ) .u ' ( x ) dx
t t=u(x)
Chú ý: Các bi u th c có quan h
o hàm
GI I CÁC VÍ D :
π
2
Tính tích phân: I =
VD 1.
sin 2 x
∫ 3 + cos
0
2
x
Gi i:
2
t t = 3 + cos x
X
⇒ dt = 2 cos x ( − sin x ) dx ⇒ dt = −2sin 2 xdx
π
0
t
2
4
3
4
4
− dt
4
= ln t ⇒ I = ln
3
3
t
3
I =∫
6
VD2. Tính tích phân: I =
dx
∫ 2x + 1 +
(
DB 1A – 2006)
4x + 1
2
Gi i:
t t=
X
t
1
tdt = dx
2
4x +1 ⇒ t 2 = 4x + 1 ⇒
2
3
6
5
( t + 1 − 1) dt = 5 dt − 5 dt
∫ ( t + 1)2 ∫ t + 1 ∫ ( t + 1)2
3
3
3
5
1 5
3 1
= ln t + 1 +
3 = ln 2 − 12
t + 1
π
4
VD3. Tính tích phân: I =
∫ cos
0
dx
2
x 1 + tan x
Gi i:
8
WWW.MATHVN.COM
⇒ t 2 = 1 + tan x ⇒ 2tdt =
t t= 1 + tan x
X
dx
cos 2 x
π
0
t
4
2
1
2
∫
I=
1
2
2tdt
2
= 2 ∫ dt = 2t
= 2 2 −2
t
1
1
e
VD 4.
Tính tích phân:
∫
I=
1
3 − 2 ln x
dx.
x 1 + 2 ln x
Gi i:
t t= 1 + 2 ln x
⇒ t 2 = 1 + 2 ln x ⇒ tdt =
X
e
t
2
I=
∫
1
2
(
)tdt =
2
3 − t −1
t
1
1.
dx
x
1
2
∫ ( 4 − t ) dt =
2
1
10 2 − 11
3
i bi n lo i 2:
B c t l n hơn b c m u:
chia a th c
B c t nh hơn b c m u:
i bi n
Xét quan h
o hàm ⇒
M u có nghi m ⇒ Tách phân th c
Hàm h u t (m u vô nghi m):
du
∫ u ( x)
( )
2
+ a2
t u(x)=atant
Hàm căn th c:
2
a2 + (u ( x )) ⇒
2
a2 − ( u ( x )) ⇒
t u(x)=atant
t u(x)=asint (ho c u(x)=asint)
3
VD 5.
Tính tích phân: I=
∫x
0
dx
+9
2
Gi i:
t x=3tan(t)
(
)
⇒ dx = 3 tan 2 t + 1 dt
X
t
0
3
π
0
4
9
WWW.MATHVN.COM
π
4
I=∫
(
)
3 tan 2 t + 1 dt
0
(
)
9 tan 2 t + 1
π
1
π
= t 4=
3
12
0
5
2
Tính tích phân: I
VD 6.
dx
=∫
9 − ( x − 1)
1
2
Gi i:
t x-1= 3sint
⇒ dx = 3cos tdt
X
t
I=∫
0
π
0
π
6
5
2
1
6
π
π
6
3cos tdt
9 − 9sin 2 t
π
6
cos tdt
π
=∫
=t 6 =
2
6
1 − sin t 0 cos t
0
cos tdt
=∫
0
3
VD 7.
Tính tích phân:
I =∫
1
dx
x
2
x2 + 3
Gi i:
3 tan t ⇒ dx = 3 ( tan 2 x + 1) dx
t x=
X
t
1
3
π
π
6
3
π
1
dt
3
3 tan 2 t + 1
2
1
−1 3 cos tdt
cos t
I =∫
dx = ∫
=
∫
3 π sin 2 t
3 π sin 2 t
1
3 tan 2 t 3 tan 2 + 3
6
6
cos 2 t cos 2 t
(
π
π
)
π
1 3 d ( sin t )
1 3 6−2 3
I =− ∫
=−
=
2
3 π sin t
3sin t π
9
6
6
10
WWW.MATHVN.COM
B. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TÍCH PHÂN T NG PH N:
Cơng th c:
b
∫ udv = uv
a
b b
− vdu
a ∫
a
(1)
Cách l y ph n các tích phân:
Kí hi u P(x) là a th c. Khi g p hai d ng nguyên hàm sau
t ng ph n:
D ng 1:
∫ P ( x ) ln xdx
ây, ta thư ng dùng phương pháp tích phân
t u= ln x (Do lnx khơng có ngun hàm)
ta
eax +b
D ng 2: ∫ P ( x ) . sin( ax + b) dx
cos(ax + b)
V i cách y khi l y công th c 1 ta s
th p hơn…
ta
t u=P(x)
ư c bài toán d n t i nguyên hàm
ng d ng v i b c c a P(x)
GI I CÁC VÍ D :
π
2
VD 1.
Tính tích phân:
I = ∫ (x + 1)sin2xdx.
(
d
b kh i D 2005)
0
Gi i:
π
π
u = x + 1 ⇒ du = dx
− ( x + 1)
12
π
t:
⇒I=
cos 2 x 2 + ∫ cos 2 xdx = + 1
−1
2
20
4
dv = s in2xdx ⇒ v = 2 cos 2 x
0
2
VD 2.
Tính tích phân:
I = ∫ (x − 2)lnx dx.
(
d
b kh i D 2006)
1
Gi i:
1
du = x dx
u = ln x
2 2 x
x2
5
t:
⇒
⇒ I = − 2 x ln x − ∫ − 2 dx = − ln 4 +
2
1 12
4
x
dv = ( x − 2 ) dx
2
v = − 2x
2
π2
4
VD 3.
Tính tích phân:
∫ sin
xdx
0
Gi i:
t t=
x ⇒ t 2 = x ⇒ 2tdt = dx
X
π2
0
t
4
π
0
2
11
WWW.MATHVN.COM
π
2
B = 2 ∫ t sin tdt
0
π
2
I = ∫ t sin tdt
Tính
0
u = t
du = dt
⇒
dv = sin tdt v = − cos t
t:
π
π
2
π
π
π
I = −t cos t 2 + ∫ cos tdt = − cos + 0 cos 0 + sin t 2 = 1
2
2
0 0
0
B=2I=2
π
2
VD 4.
Tính tích phân: A=
∫e
x
cos xdx
0
Gi i:
u = e x
du = e x dx
⇒
dv = − sin xdx v = − cos x
t:
π
π
π
π
2
π
π
2
2
A = −e x cos x 2 + ∫ e x cos xdx = −e 2 cos + e0 cos 0 + ∫ e x cos xdx = 1 + ∫ e x cos xdx
2
0
0
0 0
π
2
K = ∫ e x cos xdx
Tính
0
u = e x
du = e x dx
⇒
dv = cos xdx v = sin x
t:
π
π
π
2
K = e sin x 2 − ∫ e sin xdx = e 2 − A
0 0
x
x
π
π
Thay vào (1):
π
A = 1+ e 2 − A ⇒ 2A = 1+ e 2 ⇒ A =
1+ e 2
2
π
VD 5.
Tính tích phân: A=
∫ x sin x cos
2
xdx
0
Gi i:
t:
Tính:
t:
u = x
du = dx
⇒
2
2
dv = sin x cos xdx v = ∫ sin x cos xdx
v = ∫ sin x cos 2 xdx
t = cos x ⇒ dt = − sin xdx
12
WWW.MATHVN.COM
(1)
−t 3
cos3 x
+C = −
+C
3
3
cos3 x
Ch n C=0 ⇒ v = −
3
π
3
π 1
cos x π 1
+ ∫ cos 3 xdx = + K
V y A = −x
3 0 30
3 3
V= −
2
∫ t dt =
π
π
0
Tính
(1)
0
K = ∫ cos3 xdx = ∫ 1 − sin 2 x cos xdx
(
t t=sin(x)
X
t
)
⇒ dt = cos xdx
π
0
0
0
0
K = ∫ 1 − t 2 dt = 0
(
)
0
Thay vào (1):
π
1
π
+ K=
3 3
3
A=
π
2
VD 6.
Tính tích phân:
x + sin x
dx
π 1 + cos x
D=∫
3
Gi i:
π
2
D=∫
π
3
x + sin x
x
2 cos 2
2
u = x + sin x
du = (1 + cos x ) dx
1
t: dv =
dx ⇒
x
2 x
v = tan
2 cos
2
2
π
π
x 2 2
x
3 3
π
π
V y: D = ( x + sin x ) tan
− ∫ (1 + cos x ) tan dx = + 1 − +
− K (3)
2π π
2
2 3 2 3
3 3
π
π
π
2
2
2
x
x
2 x
V i: K = ∫ (1 + cos x ) tan dx = ∫ 2 cos
tan dx = ∫ sin xdx
2
2
2
π
π
π
3
3
3
π
= − cos x
2
π
=
1
2
3
Thay vào (3) ta có: D=
(9 + 2 3 )π
18
L i bình:
tích phân t ng ph n ta có cách nh
t u như sau: nh t “log” – nhì “ a” ( a th c) – tam
“Lư ng” (Lư ng giác) – T “mũ”. Trong phép tính tích phân t ng ph n, g p phép nào
ng trư c trong 4
phép trên, hãy
t u b ng phép ó!
13
WWW.MATHVN.COM
Bài t p t
luy n
π
3
Tính tích phân:
I = ∫ sin 2 x.tgxdx
0
7
Tính tích phân:
x+2
dx
x +1
I =∫
3
0
e
Tính tích phân:
I = ∫ x 2 ln xdx
0
π
4
Tính tích phân:
I = ∫ (tgx + esin x cos x)dx
0
π
Tính tích phân:
I = ∫ cos x sin xdx
0
π
3
Tính tích phân:
I = ∫ tan 2 x + cot 2 x − 2dx
π
6
π
2
Tính tích phân:
I=
∫
2 (1 + cos 2 x ) dx
−π
2
π
3
Tính tích phân:
I=∫
π
sin 4 x sin 3x
dx
tan x + cot 2 x
6
10
Tính tích phân:
I=
dx
x −1
∫ x−2
5
e
Tính tích phân:
I=
∫
1
3 − 2 ln x
dx.
x 1 + 2 ln x
π
Tính tích phân:
x sin x
1 + sin 2 x
0
I =∫
π
sin x + sin 3 x
cos 2 x
0
6
Tính tích phân:
I=∫
Tính di n tích hình ph ng gi i h n b i parabol
(P) : y = x2 − x + 3
và
ư ng th ng
d : y = 2x + 1.
x2
27
Tính di n tích hình ph ng gi i h n b i các ư ng: ( C1) y = x ; ( C 2 ) y =
; ( C 3) y =
27
x
2
14
WWW.MATHVN.COM