Tải bản đầy đủ (.doc) (32 trang)

BÀI GIẢNG HÀM SỐ LƯỢNG GIÁC VÀ PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC (bài giảng giải tích 11)

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (611.65 KB, 32 trang )

1
HM S LNG GIC V PHNG TRèNH LNG GIC
Chơng I
HàM Số LƯợNG GIáC Và PHƯƠNG TRìNH LƯợNG GIáC
BàI HọC 1: HàM Số LƯợNG GIáC
A. Tóm tắt lí thuyết
1. Hàm số y = sinx
a) TXĐ: D = R (Vì lấy bất kỳ giá trị nào của x, thay vào hàm số ta đều tính đợc y)
Tập giá trị [ -1 ; 1 ] (Vì các giá trị tính đợc của y chỉ nằm trong đoạn [ -1 ; 1 ], nghĩa là
1 sinx 1
)
b) Hàm y = sinx là hàm số lẻ (Vì
x D x D

và sin(-x) = - sinx: đồ thị đối xứng qua gốc tọa độ O).
Chu kỳ T =
2

(Vì
sin(x 2 ) sinx+ =
- Cứ mỗi khi biến số cộng thêm
2

thì giá trị hàm số trở về nh cũ -
đồ thị hàm số lặp lại sau mỗi chu kỳ
2

- tính chất này giúp vẽ đồ thị đợc thuận tiện)
c) Bảng biến thiên trên đoạn
[ ]
;


(trên 1 chu kỳ)
d) Đồ thị hàm số
Chú ý ! Nhờ tính chất tuần hoàn, ta có thể suy ra đồ thị hàm số y = sinx trên R có dạng sau: (Ta chỉ cần khảo
sát hàm số đó trên 1 đoạn có độ dài
2
, rồi tịnh tiến phần đồ thị vừa vẽ sang trái, phải các đoạn có độ dài
2 ;4 ;6 ;
thì ta sẽ đợc toàn bộ đồ thị.
*Nhận xét:
+ Hàm số y = sinx đồng biến trên mỗi khoảng
( k.2 ; k.2 )
2 2

+ +
+ Hàm số y = sinx nghịch biến trên mỗi khoảng
3
( k.2 ; k.2 ) k Z
2 2

+ +
+ Có thể vẽ đồ thị hàm số y = sinx bằng cách khác nh sau:
Hàm số y = sinx là hàm số lẻ trên R, tuần hoàn với chu kỳ
2

. Do đó muốn khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ
thị của hàm số y = sinx trên R, ra chỉ cần khảo sát và vẽ đồ thị hàm số trên đoạn
[ ]
0;
(nửa chu kỳ) sau đó
lấy đối xứng qua gốc tọa độ O ta đợc đồ thị trên đoạn

[ ]
;
(1 chu kỳ), cuối cùng tịnh tiến đồ thị vừa thu
đợc sang trái, sang phải theo trục hoành những đoạn có độ dài
2 ;4 ;6 ;
Giỏo viờn: Nguyn Hu Bin Email:

2


2


0
10
-1
0y = sinx
0x
2

2




2
HM S LNG GIC V PHNG TRèNH LNG GIC
2. Hàm số y = cosx
a) TXĐ: D = R (Vì lấy bất kỳ giá trị nào của x, thay vào hàm số ta đều tính đợc y)
Tập giá trị [ -1 ; 1 ] (Vì các giá trị tính đợc của y chỉ nằm trong đoạn [ -1 ; 1 ], nghĩa là

1 cosx 1

)
b) Hàm y = cosx là hàm số chẵn (Vì
x D x D
và cos(-x) = cosx:
đồ thị đối xứng qua trục tung Oy
).
Chu kỳ T =
2
(Vì
cos(x 2 ) cos x+ =
- Cứ mỗi khi biến số cộng thêm
2
thì giá trị hàm số trở về nh cũ -
đồ thị hàm số lặp lại sau mỗi chu kỳ
2
- tính chất này giúp vẽ đồ thị đợc thuận tiện: )
c) Bảng biến thiên trên đoạn
[ ]
;
(trên 1 chu kỳ)
d) Đồ thị hàm số
Chú ý ! Nhờ tính chất
tuần hoàn, ta có thể suy ra đồ thị hàm số y =
cosx trên R có dạng sau: (Ta chỉ cần khảo sát
hàm số đó trên 1 đoạn có độ dài
2

, rồi tịnh tiến

phần đồ thị vừa vẽ sang trái, phải các đoạn có độ
dài
2 ;4 ;6 ;
thì ta sẽ đợc toàn bộ đồ thị.
*Nhận xét:
+ Hàm số y = cosx đồng biến trên mỗi khoảng
( k.2 ;k.2 ) +
+ Hàm số y = sinx nghịch biến trên mỗi khoảng
(k.2 ; k.2 ) k Z +
+ Ta thấy
sin(x ) cos( x) cos x
2

+ = =
nên đồ thị hàm số y = cosx có thể vẽ bằng cách tịnh tiến đồ thị hàm
số y = sinx sang trái một đoạn có độ dài
2

Giỏo viờn: Nguyn Hu Bin Email:

2


2


-1
01
0
-1

y = cosx
0x
1
-1
2


2

2


0

3
HM S LNG GIC V PHNG TRèNH LNG GIC
+ Ngoài ra, có thể vẽ đồ thị hàm số y = cosx bằng cách khác nh sau:
Hàm số y = cosx là hàm số chẵn trên R, tuần hoàn với chu kỳ
2
. Do đó, muốn khảo sát sự biến thiên và vẽ
đồ thị hàm số y = cosx trên R ta chỉ cần khảo sát và vẽ đồ thị hàm số trên đoạn
[ ]
0;
(nửa chu kỳ), sau đó
lấy đối xứng đồ thị qua trục Oy ta đợc đồ thị trên đoạn
[ ]
;
(1 chu kỳ), cuối cùng tịnh tiến đồ thị vừa thu
đợc sang trái, sang phải theo trục hoành những đoạn có độ dài
2 ;4 ;6 ;

3. Hàm số y = tanx
a) TXĐ:
D R \ k / k Z
2


= +


(Vì
cos x 0
) Tập giá trị: R
b) Hàm y = tanx là hàm số lẻ (Vì
x D x D

và tan(-x) = - tanx: đồ thị đối xứng qua gốc tọa độ O).
Chu kỳ T =

(Vì
tan(x ) tan x+ =
- Cứ mỗi khi biến số cộng thêm

thì giá trị hàm số trở về nh cũ - đồ
thị hàm số lặp lại sau mỗi chu kỳ

)
c) Bảng biến thiên trên đoạn
[ ]
;
(2 chu kỳ)

Giỏo viờn: Nguyn Hu Bin Email:
4
HÀM SỐ LƯỢNG GIÁC VÀ PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC
d) §å thÞ hµm sè
2
π
-
-
π
0
+∞
−∞
y
x
t
Giáo viên: Nguyễn Hữu Biển – Email:
−π
2
π

2
π
π
0
00
y = tanx
0x
+∞
+∞
−∞

−∞
5
HM S LNG GIC V PHNG TRèNH LNG GIC
*Nhận xét:
+ Hàm số y = tanx đồng biến trên mỗi khoảng
( k. ; k. ) k Z
2 2

+ +
+ Hàm số không có khoảng nghịch biến.
+ Mỗi đờng thẳng vuông góc với trục hoành, đi qua điểm
( k. ;0)
2

+
gọi là 1 đờng tiệm cận của đồ thị hàm
số y = tanx (Đồ thị hàm số nhận mỗi đờng thẳng
x k.
2

= +
làm 1 đờng tiệm cận)
+ Có thể vẽ đồ thị hàm số y = tanx bằng cách nh sau:
Hàm số y = tanx là hàm số lẻ trên
R \ k / k Z
2


+



, tuần hoàn với chu kỳ

. Do đó, muốn khảo sát sự
biến thiên và vẽ đồ thị hàm số y = tanx trên R ta chỉ cần khảo sát và vẽ đồ thị hàm số trên đoạn
0;
2




(nửa
chu kỳ), sau đó lấy đối xứng đồ thị qua gốc tọa độ O ta đợc đồ thị trên đoạn
;
2 2





(1 chu kỳ), cuối cùng
tịnh tiến đồ thị vừa thu đợc sang trái, sang phải theo trục hoành những đoạn có độ dài
;2 ;3 ;
Giỏo viờn: Nguyn Hu Bin Email:
6
HM S LNG GIC V PHNG TRèNH LNG GIC
4. Hàm số y = cotx
a) TXĐ:
{ }
D R \ k / k Z=

(Vì
sin x 0

) . Tập giá trị: R
b) Hàm y = cotx là hàm số lẻ (Vì
x D x D
và cot(-x) = - cotx: đồ thị đối xứng qua gốc tọa độ O).
Chu kỳ T =

(Vì
cot(x ) cot x+ =
- Cứ mỗi khi biến số cộng thêm

thì giá trị hàm số trở về nh cũ - đồ
thị hàm số lặp lại sau mỗi chu kỳ

)
c) Bảng biến thiên trên đoạn
[ ]
;
(2 chu kỳ)
d) Đồ thị hàm số
*Nhận xét:
+ Hàm số y = tanx nghịch biến trên mỗi khoảng
(k. ; k. ) k Z +
+ Hàm số không có khoảng đồng biến biến.
+ Đồ thị hàm số nhận mỗi đờng thẳng
x k.
=
làm 1 đờng tiệm cận

+ Có thể vẽ đồ thị hàm số y = tanx bằng cách nh sau:
Giỏo viờn: Nguyn Hu Bin Email:

2


2


y = cotx
0x
+

0
+

0
2

-
-

0
+

y
x
t
0
2



3
2

2
2



y
x
7
HM S LNG GIC V PHNG TRèNH LNG GIC
Hàm số y = tanx là hàm số lẻ trên
{ }
R \ k / k Z
, tuần hoàn với chu kỳ

. Do đó, muốn khảo sát sự biến
thiên và vẽ đồ thị hàm số y = tanx trên R ta chỉ cần khảo sát và vẽ đồ thị hàm số trên đoạn
0;
2




(nửa chu
kỳ), sau đó lấy đối xứng đồ thị qua gốc tọa độ O ta đợc đồ thị trên đoạn
;

2 2





(1 chu kỳ), cuối cùng tịnh
tiến đồ thị vừa thu đợc sang trái, sang phải theo trục hoành những đoạn có độ dài
;2 ;3 ;
B. Giải toán
I/ Vấn đề 1: Tìm tập xác định của hàm số lợng giác
Phơng pháp
+ Hàm số y = sinx có TXĐ: D = R
+ Hàm số y = cosx có TXĐ: D = R
+ Hàm số y = tanx có TXĐ:
D R \ k / k Z
2


= +


(Vì
cos x 0
)
+ Hàm số y = cotx có TXĐ:
{ }
D R \ k / k Z=
(Vì
sin x 0


)
Bài 1: Tìm tập xác định của các hàm số sau
2
5cos x sinx 7
a) y=
1 sinx
+


2 cos x sinx 2
b) y=
cos x
+
Hớng dẫn
a) Hàm số
2
5cos x sinx 7
y=
1 sinx
+

xác định khi
1 sinx 0 sinx 1 x k.2 (k Z)
2

+
Giỏo viờn: Nguyn Hu Bin Email:
8
HM S LNG GIC V PHNG TRèNH LNG GIC

Vậy TXĐ:
D R \ k.2 ,k Z
2


= +


b) Hàm số
2 cos x sinx 2
y=
cos x
+
xác định khi
cos x 0 x k. (k Z)
2

+
Vậy TXĐ:
D R \ k. ,k Z
2


= +


Bài 2: Tìm tập xác định của các hàm số sau
a)
1 sinx
y

1 cos x
+
=

b)
2
1 cos x
y
cos x

=
Hớng dẫn
a) Vì
1 s inx 0+

1 cos x 0
với mọi x nên
1 s inx
0
1 cos x
+


với mọi x thỏa mãn điều kiện
1 cos x 0
.
Vậy hàm số
1 sinx
y
1 cos x

+
=

xác định khi
1 cos x 0
hay
cos x 1 x k.2
.
Vậy TXĐ:
{ }
D R \ k.2 ,k Z=
b) Vì
1 cos x 0

2
cos x 0
với mọi x nên
2
1 cos x
0
cos x


với x thỏa mãn điều kiện
cos x 0 x k.
2

+
. Vậy TXĐ:
D R \ k. ,k Z

2


= +



Bài 3: Tìm tập xác định của các hàm số sau
a)
x 3
y 2 sin 3x 3cos
x 2
+
= + +

b)
2x 2x
y sin 5cos
x 3 2x 1
=
+
Hớng dẫn
a) Hàm số
x 3
y 2 sin 3x 3cos
x 2
+
= + +

xác định

x 2 0 x 2
. Vậy TXĐ:
{ }
D R \ 2=
b) Hàm số
2x 2x
y sin 5cos
x 3 2x 1
=
+
xác định
x 3
x 3 0
1
2x 1 0
x
2


+









. Vậy TXĐ:

1
D R \ 3;
2

=


Bài 4: Tìm tập xác định của các hàm số sau
a)
y t anx c otx= +
b)
y tan(2x )
4

= +
Hớng dẫn
a) tanx xác định khi và chỉ khi
x k. ,k Z
2

+
, cotx xác định khi và chỉ khi
x k. ,k Z
.
Giỏo viờn: Nguyn Hu Bin Email:
9
HM S LNG GIC V PHNG TRèNH LNG GIC
Vậy
y t anx c otx= +
xác định khi và chỉ khi

x k.
k.
(k Z) hay x (k Z)
2
2
x k.


+







.
TXĐ:
k.
D R \ ,k Z
2


=


b)
y tan(2x )
4


= +
xác định khi và chỉ khi
k.
2x k. hay x (k Z)
4 2 8 2

+ + +
.
Vậy TXĐ:
k.
D R \ ,k Z
8 2


= +


Bài 5: Tìm tập xác định của các hàm số sau:
a)


x
y
x x
+
=

b)
y x x= + +


c)


tgx
y
x
+
=
+

d)


y tgx g x


= +


Hớng dẫn
a) Biểu thức


x
y
x x
+
=
có nghĩa khi và chỉ khi:
x x x k




Vậy tập xác định của hàm số là:
{ }
D R k k

= Ơ
b) Do
( ) ( )
x x x x+ + = + + + >

Do đó hàm số
y x x= + +
đợc xác định với mọi
x
.
Vậy tập xác định của hàm số là:
D R=
c) Biểu thức


tgx
y
x
+
=
+
có nghĩa khi và chỉ khi:







x k
x k
x k
x
x k









+


+

+



+





Vậy tập xác định của hàm số là:


D R k k



= +


Ơ
d) Biểu thức


y tgx g x


= +


có nghĩa khi và chỉ khi :



x k x k
x k x k






+ +





+


Vậy tập xác định của hàm số là:
D D A B
=
với


A x x k



= +





B x x k



= +


.
II/ Vấn đề 2: Tìm chu kỳ của hàm số lợng giác
Phơng pháp
+ Hàm số y = sinx và y = cosx tuần hoàn với chu kỳ
T 2=
Mở rộng: Hàm số y = sin(ax + b) và y = cos(ax + b) tuần hoàn với chu kỳ:
2
T
a

=
+ Hàm số y = tanx và y = cotx tuần hoàn với chu kỳ
T
=
Mở rộng: Hàm số y = tan(ax + b) và y = cot(ax + b) tuầ
Giỏo viờn: Nguyn Hu Bin Email:
10
HM S LNG GIC V PHNG TRèNH LNG GIC
n hoàn với chu kỳ
T
a

=
Bài 1: Chứng minh hàm số y = f(x) = sin2x tuần hoàn với chu kỳ
T =

, tức là:
f(x ) f(x), x (*)+ =

T =
là số dơng nhỏ nhất thỏa mãn điều kiện (*)
Hớng dẫn
HS y = f(x) = sin2x có TXĐ: D = R.
x D

, ta có:
f(x ) sin 2(x ) sin(2x 2 ) sin 2x f(x)+ = + = + = =
.
Giả sử có số
0
T
sao cho:
0
0 T< <

0
f(x T ) f(x), x+ =
.
Cho
x
4

=
, ta đợc:
0 0
sin 2( T ) sin 2. sin( 2T ) sin 1

4 4 2 2

+ = + = =
0 0
2T k.2 (k Z) T k. (k Z)
2 2

+ = + =
. Điều này trái với giả thiết
0
0 T< <
Nghĩa là
T
=
là số dơng nhỏ nhất thỏa mãn điều kiện
f(x T) f(x), x+ =
.
Vậy y = sin2x là hàm số tuần hoàn với chu kỳ
T
=
.
Bài 2: Tìm chu kỳ của các hàm số sau
a)
2
y 2 sin 3x=
b)
2
y 4cos (5x )
6


= +
Hớng dẫn
a)
2
y 2 sin 3x 1 cos6x= =
. Vậy hàm số đã cho tuần hoàn với chu kỳ
2
T
6 3

= =
b)
2
y 4cos (5x ) 2 2cos(10x )
6 3

= + = + +
. Vậy hàm số đã cho tuần hoàn với chu kỳ
2
T
10 5

= =
Bài 3: Tìm chu kỳ của các hàm số
a)
y tan(3x 2)=
b)
y cot( 5x )
4


= +
Hớng dẫn
a)
y tan(3x 2)=
là hàm số tuần hoàn với chu kỳ
T
3

=
b)
y cot( 5x )
4

= +
là hàm số tuần hoàn với chu kỳ
T
5 5

= =

III/ Vấn đề 3
+ Xét tính chẵn , lẻ .
+ Sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số lợng giác
+ Giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số lợng giác
Phơng pháp
Giỏo viờn: Nguyn Hu Bin Email:
11
HM S LNG GIC V PHNG TRèNH LNG GIC
+ Cho hàm số y = f(x) với tập xác định D. Hàm số f gọi là hàm số chẵn nếu với mọi
x thuộc D, ta có x cũng thuộc D (D là tập đối xứng) và f(-x) = f(x)

+ Cho hàm số y = f(x) với tập xác định D. Hàm số f gọi là hàm số lẻ nếu với mọi x
thuộc D, ta có x cũng thuộc D (D là tập đối xứng) và f(-x) = -f(x)
+ Ta có:
1 sin(ax b) 1, x R
1 cos(ax b) 1, x R
+
+
Bài 1: Xét tính chẵn, lẻ của các hàm số
a)
y x cos5x= +
b)
2
y 3 cos x sin x= +
Hớng dẫn
a) Hàm số
y f(x) x cos5x= = +
có TXĐ: D = R. Ta có
x D x D
.
x D, f( x) x cos( 5x) x cos5x f(x) = + = + =
. Vậy f(x) là hàm số chẵn.
b) Hàm số
2
y f(x) 3 cos x sin x= = +
có TXĐ: D = R. Ta có
x D x D

.
2 2 2
x D, f( x) 3cos( x) sin ( x) 3 cos x ( sinx) 3 cos x sin x f(x) = + = + = + =

.
Vậy f(x) là hàm số chẵn.
Bài 2: Xét tính chẵn, lẻ của các hàm số
a)
2
y sin x.sin 2x=
b)
2
c otx
y
1 cos x
=
+
Hớng dẫn
a) Hàm số
2
y sin x.sin 2x=
có TXĐ: D = R. Ta có
x D x D
.
2 2
x D, f( x) sin ( x).sin( 2x) sin x. sin 2x f(x) = = =
. Vậy
2
y f(x) sin x.sin 2x= =
là hàm số lẻ.
b) Hàm số
2
c otx
y f(x)

1 cos x
= =
+
có TXĐ:
{ }
D R \ k. / k Z=
. Ta có
x D x D
.
2 2
cot( x) cotx
x D, f( x) f(x)
1 cos ( x) 1 cos x

= = =
+ +
. Vậy f(x) là hàm số lẻ.
Bài 3: Dựa vào đồ thị hàm số y = sinx, vẽ đồ thị của hàm số
y s inx=
Hớng dẫn
Theo định nghĩa giá trị tuyệt đối, ta có:
sinx nếu sinx 0
sinx (y 0)
sinx nếu sinx 0


=

<


Nh vậy, đồ thị hàm số
y s inx=
trên trục số đợc suy ra
bằng cách nh sau:
+ Phần đồ thị với
sinx 0

thì lấy bằng chính nó (giữ
nguyên) (Vì
sinx sinx nếu sinx 0=
)
Giỏo viờn: Nguyn Hu Bin Email:
12
HM S LNG GIC V PHNG TRèNH LNG GIC
+ Phần đồ thị với
sinx 0
<
thì lấy đối xứng qua trục hoành (Vì
sinx s inx nếu sinx 0= <
)
Bài 4: Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của các hàm số
a)
y 2cos(x ) 3
3

= + +
b)
y 4 sin x=
Hớng dẫn
a)

x

, ta có:
1 cos x 1
3


+


nên
2 2cos x 2 1 2cos x 3 5 1 y 5
3 3


+ + +
ữ ữ

Vậy giá trị lớn nhất của y là 5 và giá trị nhỏ nhất của y là 1. (Khi )
b)
x 0

, ta có:
1 sin x 1 4 4sin x 4 4 y 4
.
Vậy giá trị lớn nhất của y là 4 và giá trị nhỏ nhất của y là -4. (Khi )
Bài 5: Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số
1
y 3 sin x cos x
4

= +
Hớng dẫn
Ta có:
1 1
y 3 sin x cos x 3 sin2x
4 8
= + = +
.
x
, ta có:
1 sin 2x 1
nên:
1 1 1 1 1 1 23 25
sin 2x 3 3 sin 2x 3 y
8 8 8 8 8 8 8 8
+ +
.
Vậy giá trị lớn nhất của y là
25
8
đạt đợc khi: sin2x = 1
2x k.2 x k (k Z)
2 4

= + = +
Vậy giá trị nhỏ nhất của y là
23
8
đạt đợc khi: sin2x = -1
2x k.2 x k (k Z)

2 4

= + = +
Bài 6: Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số:
y 1 sinx 3= +
Hớng dẫn
x
, ta có
1 sinx 1 0 1 sinx 2 0 1 sinx 2 3 1 sinx 3 2 3 3 y 2 3 + + +
Vậy giá trị lớn nhất của y là
2 3
đạt đợc khi: sinx = 1
x k.2 (k Z)
2

= +
Vậy giá trị nhỏ nhất của y là -3 đạt đợc khi: sinx = -1
x k.2 (k Z)
2

= +
Bài 7: Xét tính chẵn lẻ của các hàm số sau:
a)
y x=

b)
y x=

c)
y x x=


d)

y x x tgx= +
Hớng dẫn
a) Gọi
( )
f x x=
, hàm số có tập xác định
D R=

Với mọi
x R

, ta có:
x R

( ) ( ) ( )
f x x x f x = = =

Vậy
y x=
là một hàm số lẻ.
Giỏo viờn: Nguyn Hu Bin Email:
13
HM S LNG GIC V PHNG TRèNH LNG GIC
b) Gọi
( )
f x x=
, hàm số có tập xác định

D R=
. Lấy

x

=
ta có:


f


=





f


=


Suy ra:

f f




ữ ữ



f f



ữ ữ

Vậy hàm số
y x=
là hàm số không chẵn cũng không lẻ.
c) Gọi
( )
f x x x=
, hàm số có tập xác định
D R=
.
+ Lấy

x

=
ta có:



f cos



= =


+ Lấy

x

=
ta có:



f cos


= =
ữ ữ ữ

Suy ra:

f f



ữ ữ



f f




ữ ữ

Vậy hàm số
y x x=
là hàm số không chẵn cũng không lẻ.
d) Gọi
( )

f x x x tgx= +

Hàm số có tập xác định


D R k k



= +


Ơ
Với mọi
x D

, ta có:
x R





( ) ( ) ( ) ( )
( )

f x x x tg x x x tgx = + = +
Vậy

y x x tgx= +
là một hàm số lẻ.
Bài 8: Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của mỗi hàm số sau:
a)


y x


= + +



b)
( )

y x=

c)
y x=
Hớng dẫn

a) Hàm số


y x


= + +


có tập xác định là
D R=
.
Với mọi
x R
ta luôn có:


cos x


+ +


hay
y
.
y =
xảy ra khi:



x x k



+ = + =




x k


= +
.
y =
xảy ra khi:


x x k



+ = + = +





x k



= +
Vậy hàm số có GTLN là 5 và GTNN là 1.
b) Hàm số:
( )

y x=
có tập xác định là
D R=
Với mọi
x R
ta luôn có:
( )

x
y
.
y =
xảy ra khi:
( )
( )



x x k k


= = +
y =
xảy ra khi:

( )
( )



x x k k


= = +
Vậy: hàm số có GTLN là

và GTNN là

c) Hàm số
y x=
có tập xác định là
[
)
D = +
.
Giỏo viờn: Nguyn Hu Bin Email:
14
HÀM SỐ LƯỢNG GIÁC VÀ PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC
Trªn
D
ta cã:
  x− ≤ ≤
hay
 y− ≤ ≤
 y =

x¶y ra khi :
    

x x k k
π
π
= ⇔ = + =
 y = −
x¶y ra khi:
    

x x k k
π
π
= − ⇔ = − + =
VËy hµm sè cã GTLN lµ 4 vµ GTNN lµ
−
.
Bài 9: Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của hàm số sau trên miền xác định của chúng
f(x) =
x


HƯỚNG DẪN











¡
 !"#$%
x


&'()*



¡

+,-



./





¡
01#$%
.

=







π
f
)
.$!$!, ==


xfvàxf
Rx
Rx
Bài 10: Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của hàm số sau trên miền xác định của chúng
f(x) = 2cos
2
x – cosx + 1
HƯỚNG DẪN
2 !"#$%

3&'()*



¡

45%6'-7





89 !":$%

3) -;<=;>?,@A
+B'-,-A
x R 1 t 1 x R 1 t 1
1 7
min f(x) min F(t) F ;max f(x) max F(t) max{F( 1);F(1)} max{4, 2} 4
4 8
∈ − ≤ ≤ ∈ − ≤ ≤
 
= = = = = − = =
 ÷
 
Bài 11:Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của hàm số sau trên miền xác định của chúng
f(x) = sin
2
x – 4sinx – 2
HƯỚNG DẪN
2 !"#$%

&'()*



¡

45%6'-+,-A

$!$!$!,$!,


tFxftFxf
tRx
tRx
≤≤−∈
≤≤−∈
==

C'D:$%


EF;<=;>?)*,!G;,

,-
Giáo viên: Nguyễn Hữu Biển – Email:
15
HÀM SỐ LƯỢNG GIÁC VÀ PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC
+B;<=;>?H?@H,A
1 t 1 1 t 1 x R x R
max F(t) F( 1) 3; min F(t) F(1) 5; max f(x) 3 v min fà (x) 5
− ≤ ≤ − ≤ ≤ ∈ ∈
= − = = = − ⇒ = = −
Bài 12: Xét tính chẵn lẻ của các hàm số f(x) = sinxcos
2
x + tanx.
HƯỚNG DẪN
2 !"#$%


3,&'()*!I

k
π
π
≠ +
6


¢

JKH =F&'('-L !M'"G=N@,="O*



,-A
#$%$

$3,$%

,%#$
#$L  !LPH?H?!M&'(%






∈+≠∈ ZkkxRx 


A
π
π
Bài 13: Xét tính chẵn lẻ của các hàm số f(x) = 4sin2x + 3
HƯỚNG DẪN
2 !"#$%3&'(H?
¡
*




¡
,-A#$%$3%3
+B'-@H,,6Q=R-A#$%#$




¡
#$%#$




¡
 !"#$%36Q=F<L  !"ST=6Q=F<L  !"LPH?
¡

Bài 14: Xét tính chẵn lẻ của các hàm số f(x) = 5cosx – 2;

HƯỚNG DẪN
2 !"#$%&'(H?
¡
*




¡
,-A#$%$%#$
#$%%#$#$%L  !"SH?
¡
Bài 15: Xét tính chẵn lẻ của các hàm số f(x) = sin2x – cos 3x
HƯỚNG DẪN
2 !"#$%&'(H?
¡
JKH =
¡
L F'"G=N@,="O
U56&)*!I


¡
,-A#$%$$%$
+B$@H,,6Q=R-A#$%#$




¡

$
VT=W#$%#$)*




¡
$
$)XYZ








+=−=






π
ππ
f









+−=−−=







π
ππ
f

H?
¡
 !"#$%6Q=F<L  !"ST=6Q=F<L  !"LP
Giáo viên: Nguyễn Hữu Biển – Email:
16
HM S LNG GIC V PHNG TRèNH LNG GIC
BàI HọC 2: PHƯƠNG TRìNH LƯợNG GIáC
I/ Các phơng trình lợng giác cơ bản
A. Tóm tắt lí thuyết
Các phơng trình lợng giác cơ bản là các phơng trình có dạng:
sinx = a; cosx = a; tanx = a; cotx = a
1. Phơng trình sinx = a.
a) Nếu

a 1>
: Phơng trình vô nghiệm
b) Nếu
a 1
: Đa phơng trình về dạng: sinx = sin


x k.2
(k Z)
x k.2
= +



= +

* Các trờng hợp đặc biệt:
sinx = 0
x k. (k Z) =
sinx = 1
x k.2 (k Z)
2

= +
sinx = -1
x k.2 (k Z)
2

= +
* Chú ý

a) Nếu số đo của

đợc tính bằng độ thì
0
0 0
x k.360
sinx sin (k Z)
x 180 k.360

= +
=

= +


b) Nếu có số thực

thỏa mãn điều kiện
arcsin a
2 2
sin a




=


=


Nh vậy khi
x arcsina k.2
a 1 thì sinx a (k Z)
x arcsin a k.2
= +

=

= +

2. Phơng trình cosx = a
a) Nếu
a 1>
: Phơng trình vô nghiệm
b) Nếu
a 1
: Đa phơng trình về dạng: cosx = sin


x k.2
(k Z)
x k.2
= +



= +

* Các trờng hợp đặc biệt:
cosx = 0

x k. (k Z)
2

= +
cosx = 1
x k.2 (k Z) =
sinx = -1
x k.2 (k Z) = +
* Chú ý
a) Nếu số đo của

đợc tính bằng độ thì
0
0
x k.360
sinx sin (k Z)
x k.360

= +
=

= +


b) Nếu có số thực

thỏa mãn điều kiện
arccosa
2 2
cos a





=


=

Giỏo viờn: Nguyn Hu Bin Email:
17
HM S LNG GIC V PHNG TRèNH LNG GIC
Nh vậy khi
x arccos a k.2
a 1 thì cosx a (k Z)
x arccosa k.2
= +

=

= +

3. Phơng trình tanx = a. Điều kiện
x k. (k Z)
2

+
Đa phơng trình về dạng: tanx = tan

Ta có:

t anx tan x k. (k Z)= = +
* Chú ý
a) Nếu số đo của

đợc cho bằng độ thì:
0
t anx tan x k.180 (k Z)= = +
b) Với mỗi số a cho trớc, phơng trình tanx = a có đúng 1 nghiệm nằm trong khoảng
;
2 2





.
Ngời ta ký hiệu nghiệm đó là arctana. Khi đó
t anx a x arctan a k. (k Z)= = +
4. Phơng trình cotx = a. Điều kiện
x k. (k Z)
Đa phơng trình về dạng: cotx = cot

Ta có:
cot x cot x k. (k Z)= = +
* Chú ý
a) Nếu số đo của

đợc cho bằng độ thì:
0
cot x cot x k.180 (k Z)= = +

b) Với mỗi số a cho trớc, phơng trình cotx = a có đúng 1 nghiệm nằm trong khoảng
( )
0;
. Ngời
ta ký hiệu nghiệm đó là arccota. Khi đó
cot x a x arc cot a k. (k Z)= = +
B. Giải toán
Bài 1: Giải các phơng trình sau:
a)
x

=

b)



x

+

=



c)


x
cos cos=


d)

.
cos x


+ =


Hớng dẫn
a)





x k
x k
x
x k
x k





= +

= +


=


= +


= +


b)







x
k
x x
x
k





+


= +

+ +

= =

ữ ữ ữ
+


= + +


Vậy:






x k
x k





= +




= +



c)


x x
cos cos k x k

= = + = +
.
d) Giải phơng trình:

.
cos x


+ =



Gọi

là cung sao cho


cos


=
, ta có:
Giỏo viờn: Nguyn Hu Bin Email:
18
HM S LNG GIC V PHNG TRèNH LNG GIC


. . .
cos x x k x k



+ = + = + = +


Bài 2: Tìm nghiệm của các phơng trình sau trong khoảng đã cho:
a)



x =
với
x

< <

b)
( )




cos x =
với
x

< <
Hớng dẫn
a)




[



x k
x x
x k






= +


= =





= +



[

x k
x k





= +




= +





x k k



< < < + < < <


k < <

Suy ra:
k =
. Do đó


x

=
[ [


x k k


< < < + < < <
[

k < <

Suy ra:
k =
. Do đó
[

x


=
Vậy: phơng trình có hai nghiệm trên
( )



[

x

=



x

=
.
b)
( ) ( )



cos x cos x cos x k x k


= = = + = +
[



x k k


< < < + + < < <
[

k

< <

Suy ra:
k
=
. Do đó



x

=
.
[


x k


< < < + <
[


k

< <

Suy ra:
k
=
. Do đó



x

=
Bài 3: Giải các phơng trình sau:
a)



tg x tg

=

b)
( )

tg x =

c)

( )
tg x =
d)



cotg x g

=



e)



x
cotg

+ =



f)



cotg x tg

=

Hớng dẫn
a)



tg x tg x k x k


= = + = +
b) Gọi

là cung sao cho
tg

=
(có thể chọn



< <
). Ta có:
( ) ( )

.tg x tg x tg x k

= = = +

.x k

= + +

c)
( ) ( )


tg x tg x tg x k


= = = +


x k

= + +
d)



cotg x g x k x k



= = + = +


e)
( )



x x

cotg g g

+ = + =
ữ ữ


.

x
k + = +

[x k = +
Giỏo viờn: Nguyn Hu Bin Email:
19
HM S LNG GIC V PHNG TRèNH LNG GIC
f)



cotg x tg g x g x k


= = = +

x k

= +

Bài 4: Tìm nghiệm của các phơng trình sau trên khoảng đã cho:
a)

( )

tg x =
với

. x < <

b)



g =
với


x

< <
Hớng dẫn
a)
( )

. tg x x k x k = = + = +
Với

. x < <
ta có:

. k k < + < < <
[



k k < < =
Vậy:

x x x= = =
b)



g g x g x k x k



= = = + = +


Với


x

< <
, ta có:
[

.
x k k

< < < + < < <

[

k < <

Suy ra:
k k= =

Vậy:



x x

= =
.
Bi 5: Gii cỏc phng trỡnh sau: a)
tg x + =

b)
( )

cos x + + =
HNG DN
a)



tg x tg x tg x tg



+ = = =




x k x k


= + = +
b)
( ) ( )

cos x cos x+ + = + =
( )

cos x cos + =


x k + = +




x k
x k

=


= +


Bi 6: Gii cỏc phng trỡnh sau:
a)

x x+ =

b)

g x g x =
HNG DN
a)45
t x
=
$)*
t

,'W\FW]=H^

t t+ =

_W]=H^ -,=`!

t =
)



t =
$La=`!


t
bW)A


t x x k


= = = +

FW]=H^-!cI=`!


x k


= +

;45
g x =
,-FW]=H^

t t =
_W]=H^ -,=`!L
t =
)
t =

'-A





g x
g x g x
g x
=

=

=




g x x k x k


= = + = +



g x x ar g k x ar g k


= = + = +
Giỏo viờn: Nguyn Hu Bin Email:
20
HM S LNG GIC V PHNG TRèNH LNG GIC
FW]=H^'d-&=`!L A


x k

= +
)



x ar g k

= +

Bi 7: Gii cỏc phng trỡnh sau:
a)
x =

b)
tg x =

c)
( )
( )
x cos x+ =
.
HNG DN
a)



x x x cos x k



= = = = +

b)


k
tg x tg x tg x tg x k x


= = = = + = +

c)
( )
( )





x
x cos x
cos x
=


+ =

=





x x k


= = +


.
cos x cos x cos x k x k


= = = + = +
FW]=H^-;,I=`!A

.
x k x k


= + = +

II/ Phơng trình bậc nhất đối với sinx và cosx
A. Tóm tắt lí thuyết
asinx + bcosx = c (*) (a, b, c
R


2 2
a b 0+

)
* Phơng pháp hay dùng
+ Trờng hợp: a = 0,
b 0
hoặc
a 0
, b = 0 thì phơng trình (*) có thể đa ngay về dạng phơng
trình lợng giác cơ bản.
+ Trờng hợp c = 0:
b
(*) asin x bcos x 0 t anx
a
+ = =
+ Điều kiện để phơng trình (*) có nghiệm là:
2 2 2
a b c+
.
Suy ra cách giải trong trờng hợp tổng quát: Chia 2 vế của phơng trình (*) cho
2 2
a b+
ta đợc:
2 2 2 2 2 2
a b c
(*) .sin x . cos x
a b a b a b
+ =
+ + +
2 2
c
cos . sin x sin . cos x

a b
+ =
+
2 2
c
sin(x )
a b
+ =
+
- Đây là phơng trình lợng giác cơ bản
(Trong đó:
2 2 2 2
a b
cos ;sin
a b a b
= =
+ +
)
Ngoài ra, phơng trình bậc nhất đối với sinx và cosx : asinx+bcosx=c còn có 2 cách giải nữa nh sau:
Giỏo viờn: Nguyn Hu Bin Email:
21
HM S LNG GIC V PHNG TRèNH LNG GIC
Cách 2:


b
a x x c
a

+ =



Đặt
[ ]
, ,
b
a x x c
a

= + =
$
c
x
a

+ =
Cách 3: Đặt
,

x
t =
ta có





t t
x x
t t


= =
+ +


$ b c t at b c + + =
Đăc biệt :
1.
$ $

x x x x

+ = + =
2.
$ $

x x x x

= = m
3.
$ $

x x x x

= = +
Điều kiện Pt có nghiệm :

a b c
+
B. Giải toán

Bài 1: Giải phơng trình:
3sin x 3 cos x 3+ =
Hớng dẫn
Chia 2 vế cho
2 2
a b 2 3+ =
ta đợc:
3 1 1
sin x cos x cos .sin x sin . cos x sin
2 2 2 6 6 6


+ = + =


x k.2
x k.2
6 6
sin x sin (k Z)
3
6 6
x k.2
x k.2
6 6



+ = +



= +



+ =

ữ ữ




= +
+ = + +



Bài 2: Giải phơng trình:
5 sin x 2 cos x 4+ =
Hớng dẫn
Ta có
2 2
2 2 2
2
a b 5 4 9
a b c
c 16

+ = + =

+ <


=


. Vậy phơng trình vô nghiệm
Bài 3: Giải phơng trình:
cos x 3 sin x 2 =
Hớng dẫn
Chia hai vế của phơng trình cho
( )
2
1 3 2+ =
ta đợc:
1 3 2
cos x sin x cos . cos x sin .sin x cos cos x cos
2 2 2 3 3 4 3 4


= = + =


x k.2
12
x k.2 (k Z)
7
3 4
x k.2
12



= +


+ = +



= +


Giỏo viờn: Nguyn Hu Bin Email:
22
HÀM SỐ LƯỢNG GIÁC VÀ PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC
Bµi 4: Gi¶i ph¬ng tr×nh:
sin 7x 3 cos7x 2+ =
Híng dÉn
Chia hai vÕ cña ph¬ng tr×nh cho
( )
2
1 3 2+ =
ta ®îc:
1 3 2
sin 7x cos . sin 7x sin .cos7x sin sin 7x sin
2 2 2 3 3 4 3 4
π π π π π
 
+ = ⇔ + = ⇔ + =
 ÷
 
k.2

7x k.2 7x k.2 x
3 4 12 84 7
(k Z)
5 5 k.2
7x k.2 7x k.2 x
3 4 12 84 7
π π π π π
  
+ = + π = − + π = − +
  
⇔ ⇔ ⇔ ∈
  
π π π π π
  
+ = π − + π = + π = +
  
  
Bµi 5: Gi¶i c¸c ph¬ng tr×nh sau:
a)
cos7x 3 sin 7x sin x 3 cos x− − =
b)
2 cos 2x cos x 3 sin x= +
Híng dÉn
a) Ta cã:
cos7x 3 sin 7x sin x 3 cos x cos7x 3 sin 7x 3 cos x sin x
1 3 3 1
cos7x sin7x cos x sin x cos cos7x sin sin7x cos cos x sin sin x
2 2 2 2 3 3 6 6
− − = ⇔ − = +
π π π π

⇔ − = + ⇔ − = +
k
7x x k.2 x
3 6 12 3
cos 7x cos x (k Z)
k
3 6
7x x k.2 x
3 6 48 4
π π π π
 
+ = − + π = − +
 
π π
   
⇔ + = − ⇔ ⇔ ∈
 
 ÷  ÷
π π π π
   
 
+ = − + + π = − +
 
 
b)
1 3
2 cos 2x cos x 3 sin x cos2x cos x sin x cos 2x cos cos x sin sin x
2 2 3 3
π π
= + ⇔ = + ⇔ = +

2x x k.2 x k.2
3 3
cos 2x cos x (k Z)
k.2
3
2x x k.2 x
3 9 3
π π
 
= − + π = − + π
 
π
 
⇔ = − ⇔ ⇔ ∈
 
 ÷
π π π
 
 
= − + + π = +
 
 
Bµi 6: Gi¶i ph¬ng tr×nh:
3 sin 5x cos5x 3 cos2x sin 2x+ + =
Híng dÉn
Ta cã:
3 sin 5x cos5x 3 cos2x sin 2x 3 sin5x cos5x sin 2x 3 cos 2x+ + = ⇔ + = −
3 1 1 3
sin 5x cos5x sin 2x cos 2x cos sin 5x sin cos 5x cos sin 2x sin cos2x
2 2 2 2 6 6 6 6

π π π π
⇔ + = − ⇔ + = −
Giáo viên: Nguyễn Hữu Biển – Email:
23
HM S LNG GIC V PHNG TRèNH LNG GIC
k.2
5x 2x k.2 x
6 3 6 3
sin 5x sin 2x (k Z)
k.2
6 3
5x 2x k.2 x
6 3 6 7


+ = + = +



+ =

ữ ữ



+ = + + = +


Bài 7: Xác định m để phơng trình sau có nghiệm: (2m 1)cosx + msinx = 3m 1
Hớng dẫn

Phơng trình đã cho có dạng acosx + bsinx = c. Điều kiện để phơng trình có nghiệm là:
2 2 2
a b c+
2 2 2
1
(2m 1) m (3m 1) 0 m
2
+
Bài 8: Xác định m để phơng trình sau có nghiệm:
2
1
3 cos x sin 2x m
2
+ =
Hớng dẫn
Ta có:
2
1 1 cos 2x 1
3 cos x sin 2x m 3. sin 2x m 3 cos2x sin 2x 2m 3
2 2 2
+
+ = + = + =
Phơng trình có nghiệm khi và chỉ khi:
( ) ( )
2 2
2
3 2 3 2
3 1 2m 3 m
2 2
+

+
Bài 9: Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của hàm số:
cos x 2sin x
y
2 sin x

=

Hớng dẫn

2 sin x 0
với mọi x nên hàm số đã cho có TXĐ: D = R.
Giả sử
0
y
là một giá trị của hàm số, khi đó phải tồn tại
x R

sao cho:
0
cos x 2sin x
y
2 sin x

=

.
Nghĩa là phơng trình sau phải có nghiệm:
0 0
cos x (y 2)sin x 2y+ =

.
Tức là phải có:
2 2 2
0 0
2 19 2 19
1 (y 2) (2y )
3 3
+
+
Vậy giá trị lớn nhất của y là:
2 19
3
+
, giá trị nhỏ nhất của y là
2 19
3

Bài 10: Tìm x sao cho:
sin x 1
y
cos x 2

=
+
là số nguyên
Hớng dẫn
TXĐ: D = R. Giả sử
0
y
là một giá trị của hàm số, khi đó phải tồn tại

x R
sao cho:
0
sin x 1
y
cos x 2

=
+
Hay phơng trình:
0 0
sin x y cos x 2y 1 =
phải có nghiệm, tức là ta phải có:
2 2 2
0 2 0
4
1 y (2y 1) 0 y
3
+
.
Giỏo viờn: Nguyn Hu Bin Email:
24
HM S LNG GIC V PHNG TRèNH LNG GIC
Trên đoạn
4
0;
3




,
0
y
có hai giá trị nguyên là:
0 0
y 0 hoặc y 1= =
+ Với
0
sin x 1
y 0 0 sin x 1 x k.2 (k Z)
cos x 2 2
+
= = = = +
+
+ Với
0
sin x 1
y 1 1 sin x 1 cos x 2 sin x cos x 1 2 sin x 1
cos x 2 4
+

= = + = + = =

+

x k.2
x k.2
4 4
(k Z)
2

x k.2
x k.2
4 4



= +


= +






= +
= +



Tóm lại các giá trị x cần tìm là:
x k.2
2
x k.2 (k Z)
2
x k.2


= +





= +


= +



Bi 11: Gii phng trỡnh
x x =
. (1)
HNG DN
+,-A
( )


+ =
V,,)>e,$,'W\A
( )



x x =







cos



=




=


?FW]=H^H?-R)>L A



cos x x

=
,


x


=




'-A








x k
x k
x k
x k








= +


= +






= +
= +



f>L@AFW]=H^$-&=`!


x k


= +
)
x k

= +

III/ Phơng trình thuần nhất bậc hai đối với sinx và cosx
A. Tóm tắt lí thuyết
2 2
asin x bsin x cos x cos x 0
+ + =
Phơng pháp
+ Chia 2 vế cho cosx (điều kiện:
cos x 0

) để đa về phơng trình đối với tanx
+ Hoặc chia 2 vế cho sinx (điều kiện:
sin x 0

) để đa về phơng trình đối với cotx
Dạng tổng quát:
2 2
asin x bsin x cos x cos x d
+ + =
(1)
Giỏo viờn: Nguyn Hu Bin Email:
25
HM S LNG GIC V PHNG TRèNH LNG GIC
Chú ý: (1)
2 2
d d(sin x cos x)= +
(2)
2
2
d
d(1 tan x)
cos x
= +
Phơng pháp
+ Cách 1:
- Thay trực tiếp
x k.
2

= +
vào phơng trình (1) để xem nó có phải là nghiệm của phơng
trình không
- Với
x k.

2

+
(Tức là
cos x 0

). Chia 2 vế của phơng trình (1) cho
2
cos x
ta đợc phơng
trình:
2
a tan x b tan x c 0+ + =
+ Cách 2
Đa về phơng trình bậc nhất theo sin2x và cos2x bằng cách dùng các công thức:
2 2
1 cos 2x 1 cos 2x 1
(1)sin x (2) cos x (3)sinxcosx= sin 2x
2 2 2
+
= =
B. Giải toán
Bài 1: Giải phơng trình:
2 2
3sin x 4 sin x cos x cos x 0 + =
(1)
Hớng dẫn
+ Với cosx = 0 hay
x k
2


= +
thay trực tiếp vào phơng trình (1) ta đợc: 3 4 . 0 + 0 = 0 (SAI)
Vậy cosx = 0 không thỏa mãn phơng trình (1)
+ Với cosx

0 hay
x k
2

+
. Chia 2 vế của phơng trình (1) cho
2
cos x
ta đợc:
2
tan x 1
x k.
4
3 tan x 4 tan x 1 0 (k Z)
1
1
tan x
x arctan k.
3
3


=
= +




+ =


=

= +



Bài 2: Giải phơng trình:
2 2
2sin x 5sin x cos x cos x 2 =
(2)
Hớng dẫn
+ Với cosx = 0 hay
x k
2

= +
thay trực tiếp vào phơng trình (2) ta đợc: 2 5 . 0 0 = - 2 (SAI)
Vậy cosx = 0 không thỏa mãn phơng trình (2)
+ Với cosx

0 hay
x k
2


+
. Chia 2 vế của phơng trình (2) cho
2
cos x
ta đợc:
Giỏo viờn: Nguyn Hu Bin Email:

×