Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (844.33 KB, 91 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
Để giải 1 PTLG , nói chung ta tiến hành theo các bước sau:
<b>Bước 1: Đặt điều kiện để phương trình có nghĩa. Các điều kiện ấy bao hàm các điều kiện để </b>
căn có nghĩa,phân số có nghĩa, biểu thức lượng giỏc có nghĩa. Ngồi ra trong các PTLG có
chứa các biểu thức chứa <i>tan x</i> va
<b>Bước 2: Bằng phương pháp thích hợp đưa các phương trình đã cho về một trong các phương </b>
trình cơ bản .
<b>Bước 3: Nghiệm tìm được phải đối chiếu với điều kiện đã đặt ra. Những nghiệm nào khơng </b>
thoả mãn điều kiện ấy thì bị loại.
<b>1.1-Phương trình lượng giác cơ bản </b>
<b> 1.1.1- Định nghĩa: Phương trình lượng giác là phương trình chứa một hay nhiều hàm số </b>
lượng giác .
<b>1.1.2- Các phương trình lượng giác cơ bản. </b>
a) Giải và biện luận phương trình <i>sin x</i>=<i>m</i> (1)
Do sin<i>x</i>∈ −
<b>Bước 2: Nếu |m|<1 ,ta xét 2 khả năng </b>
<b>-Khả năng 1: Nếu m được biểu diễn qua sin của góc đặc biệt ,giả sử </b>
sin sin 2 ,
2
<i>x</i> <i>k</i>
<i>x</i> <i>k</i>
<i>x</i> <i>k</i>
= +
= ⇔<sub></sub> ∈
= − +
ℤ
<b>-Khả năng 2: Nếu m không biểu diễn được qua sin của góc đặc biệt khi đó đặt m=</b>sin
có:sin sin 2 ,
2
<i>x</i> <i>k</i>
<i>x</i> <i>k</i>
<i>x</i> <i>k</i>
= +
= ⇔ <sub></sub> ∈
= − +
Như vậy ta có thể kết luận phương trình có 2 họ nghiệm
Đặc biệt ta cần phải nhớ được các giá trị của các cung đặc biệt như ; ; ; ; ;2
6 4 2 3
vì sau
khi biến đổi các bài tốn thương đưa về các cung đặc biệt.
<b>Ví dụ 1: Giải phương trình: </b>
<b>Hướng dẫn giải </b>
Ta nhận thấy
Khi đó ta có:
ℤ
Vậy phương trình có 2 họ ngiệm
<b>Ví dụ 2: Giải phương trình: </b>
<b>Hướng dẫn giải </b>
Do
nên
ℤ
Vậy phương trình có hai họ nghiệm .
<b>b) Giải và biện luận phương trình lượng giác </b>
<b>Bước 1: Nếu </b>
ℤ
<b>-Khả năng 2: Nếu </b>
đặt
ℤ
Như vậy ta có thể kết luận phương trình có 2 họ nghiệm
<b>Ví Dụ Minh Hoạ. </b>
<b>Ví dụ 1: Giải phương trình sau: </b>
<b>Hướng dẫn giải </b>
Do
Nên
<b>Ví dụ 2: Giải phương trình: </b>
<b>Hướng dẫn giải </b>
<b> Ta có biến đổi: </b>
Vì
Ta có:
<b> c) Giải và biện luận phương trình lượng giác </b>
<b>Bước 1: Đặt điều kiện </b>
<b>Bước 2: Xét 2 khả năng </b>
<b>-Khả năng 1: Nếu </b>
<b>-Khả năng 2: Nếu </b>
Nhận xét: Như vậy với mọi giá trị của tham số phương trình ln có nghiệm
<b>Ví Dụ Minh Hoạ: </b>
<b>Ví dụ 1: Giải phương trình: </b>
<b>Hướng dẫn giải </b>
Do
<b>Ví dụ 2: Giải phương trình : </b>
<b>Hướng dẫn giải </b>
Điều kiện:
Do 2 không thể biểu diễn được qua tan của góc đặc biệt nên ta đặt
Vậy
phương trình có một họ nghiệm.
Ta cũng đi biện luận theo
<b>Bước1: Đặt điều kiện </b>
<b>-Khả năng 1: Nếu </b>
<b>-Khả năng 2: Nếu </b>
Nhận xét: Như vậy với mọi giá trị của tham số phương trình (d) ln có nghiệm.
<b>Ví Dụ Minh Hoạ: </b>
<b>Ví dụ 1:Giải phương trình sau: </b>
<b> (1) </b>
<b>Hướng dẫn giải </b>
Điều kiện
Ta có:
(1)⇔
Họ nghiệm trên thoả mãn điều kiện (*)
Vậy phương trình có 1 họ nghiệm.
<b>Ví dụ 2: Giải phương trình: </b>
<b>Hướng dẫn giải </b>
Ta nhận thấy
nên ta có
Vậy phương trình có 1 họ nghiệm .
<b>1.2.1- Phương trình bậc hai đối với một hàm số lượng giác </b>
<b>Dạng 1: </b>
Đưa phương trình (1) về phương trình bậc hai theo <i>t</i> , giải tìm <i>t</i> chú ý kết hợp với điều kiện
rồi giải tìm <i>x</i>
<b>Dạng 2: </b><i>a</i>
<b>Cách Hướng dẫn giải Đặt </b><i>t</i> =cos<i>x</i> điều kiện | |<i>t</i> ≤1 ta cũng đưa phương trình (2) về phương
trình bậc hai theo <i>t</i>, giải tìm <i>t</i> rồi tìm <i>x</i>
<b>Dạng 3: </b><i>a</i>tan2 <i>x</i>+<i>b</i>tan<i>x</i>+ =<i>c</i> 0 (<i>a</i> ≠0; , ,<i>a b c</i>∈
2
<i>x</i>≠ ⇔ ≠ +<i>x</i>
Đặt <i>t</i>= tan<i>x</i>
<b>Dạng 4: </b><i>a</i>cot2<i>x</i>+<i>b</i>cot<i>x</i>+ =<i>c</i> 0 (<i>a</i>≠0; , ,<i>a b c</i>∈
Đặt <i>t</i>=cot<i>x</i> (<i>t</i>∈
<b>Ví dụ 1: Giải phương trình </b>2cos2<i>x</i>−3cos<i>x</i>+ =1 0 (1)
<b>Hướng dẫn giải </b>
Phương trình (1)
Vậy phương trình có 3 họ nghiệm.
<b>Ví dụ 2: Giải phương trình: </b>
Điều kiện
Ta có:
2 2
2
2
Ta thấy
(*)
<b>Bài tập: </b>
<b>Bài 1: Giải phương trình: </b>
<b>Bài 4: Giải phương trình: </b>
<b>Bài 7: Giải phương trình: </b>
2 2
sin 2
tan 6
2cos 2sin
4
<i>x</i>
<i>x</i>
<i>x</i>
=
−
<b>Bài 8: Giải phương trình </b>
2
1 2sin 3 2 sin sin 2
1
2sin .cos 1
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
+ − + <sub>=</sub>
<b>Bài 9: Giải phương trình </b>cot 24 1<sub>4</sub> 25
sin 2
<i>x</i>
<i>x</i>
+ =
<b>Để học những phần còn lại vui lòng mua trọn bộ sách của chúng tôi để lĩnh hội </b>
<b>được tất cả những kiến thức và Phương pháp mới nhất. Bộ sách là sự kết hợp độc </b>
<b>đáo của: Sách truyền thống- CASIO- Video. </b>
<b>Bộ phận bán hàng: </b>
<b>Đặt mua tại: </b>
<b> /><b> />
<b>8</b>
<b>Xem thêm nhiều sách tại: </b>
<b> </b>
<b>Xem video giới thiệu bộ sách và các tính năng tại: </b>
<b>a)Định nghĩa: Phương trình </b><i>a</i>sin<i>x</i>+<i>b</i>cos<i>x</i>=<i>c</i> (1) trong đó a, b, c∈ℝ<sub> và </sub><i>a</i>2 +<i>b</i>2 ≠<sub>0</sub> được
gọi là phương trình bậc nhất đối với sin ,cos<i>x</i> <i>x</i>
<b>b) Cách giải. </b>
Ta có thể lựa chọn 1 trong 2 cách sau:
<b>Cách 1: Thực hiện theo các bước </b>
<b>Bước 1:Kiểm tra </b>
-Nếu <i>a</i>2 +<i>b</i>2<<i>c</i>2 phương trình vơ nghiệm
-Nếu <i>a</i>2 + ≥<i>b</i>2 <i>c</i>2 khi đó để tìm nghiệm của phương trình ta thực hiện tiếp bước 2
2 2 sin 2 2 cos 2 2
<i>a</i> <i>b</i> <i>c</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>a</i> <i>b</i> <i>a</i> <i>b</i> <i>a</i> <i>b</i>
+ =
+ + +
Vì 2 2
2 2 2 2
( <i>a</i> ) ( <i>b</i> ) 1
<i>a</i> +<i>b</i> + <i>a</i> +<i>b</i> = nên tồn tại góc
2 2 cos , 2 2 sin
<i>a</i> <i>b</i>
<i>a</i> +<i>b</i> =
2 2 2 2
sin .cos<i>x</i> sin .cos<i>x</i> <i>c</i> sin(<i>x</i> ) <i>c</i>
<i>a</i> <i>b</i> <i>a</i> <i>b</i>
+ +
Đây là phương trình cơ bản của sin mà ta đã biết cách giải
<b>Cách 2: Thực hiện theo các bước </b>
<b>Bước 1: Với </b>cos 0 2 ( )
2
<i>x</i>
<i>x</i>
= ⇔ = + ∈
khơng?
<b>Bước 2: Với </b>cos 0 2 ( )
2
<i>x</i>
<i>x</i>
≠ ⇔ ≠ + ∈
Đặt tan
2
<i>x</i>
<i>t</i>= suy ra
2
2 2
2 1
sin , cos
1 1
<i>t</i> <i>t</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>t</i> <i>t</i>
−
= =
Khi đó phương trình (1) có dạng
2
2
2 2
2 1
( ) 2 0 (2)
1 1
<i>t</i> <i>t</i>
<i>a</i> <i>b</i> <i>c</i> <i>c</i> <i>b t</i> <i>at</i> <i>c</i> <i>b</i>
<i>t</i> <i>t</i>
−
+ = ⇔ + − + − =
+ +
<b>Bước 3: Giải phương trình (2) theo t , sau đó giải tìm x. </b>
<b>* Dạng đặc biệt: </b>
<b> . </b>sin cos 0 ( )
4
<i>x</i>+ <i>x</i> = ⇔ = − +<i>x</i>
<b> . </b>sin cos 0 ( )
4
<i>x</i>− <i>x</i>= ⇔ = +<i>x</i>
2 2 2 2
sin cos
<i>a</i> <i>b</i> <i>a</i> <i>x</i> <i>b</i> <i>x</i> <i>a</i> <i>b</i>
− + ≤ + ≤ + từ kết quả đó ta có thể áp dụng tìm GTLN và GTNN
của các hàm số có dạng <i>y</i> =<i>a</i>sin<i>x</i>+<i>b</i>cos<i>x</i>, sin cos
sin cos
<i>a</i> <i>x</i> <i>b</i> <i>x</i>
<i>y</i>
<i>c</i> <i>x</i> <i>d</i> <i>x</i>
+
=
+ và phương pháp đánh giá cho
một số phương trình lượng giác .
<b>Ví Dụ Minh Hoạ: </b>
<b>Ví Dụ 1: Giải phương trình: </b>sin 2<i>x</i>−3cos 2<i>x</i>=3 (1)
<b>Hướng dẫn giải </b>
<b> Cách 1: Chia cả hai vế phương trình (1) cho </b> 12+32 = 10 ta được
1 sin 2 3 cos 2 3
10 <i>x</i>− 10 <i>x</i>= 10
Đặt 3 sin , 1 cos
10 =
cos sin 2 sin cos 2 sin sin(2 ) sin
2 2
2 2
2
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>k</i>
<i>x</i> <i>k</i>
<i>x</i> <i>k</i> <i>x</i> <i>k</i>
− = ⇔ − =
= +
− = +
<sub></sub>
⇔<sub></sub> ⇔<sub></sub>
− = − + = +
<i>k</i>∈
<b>Cách 2:-Ta nhận thấy </b>cos<i>x</i> =0 là nghiệm của phương trình
-Với cos 0 ,
2
<i>x</i>≠ ⇔ ≠ +<i>x</i>
2
2 2
2 1
sin 2 , cos 2
1 1
<i>t</i> <i>t</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>t</i> <i>t</i>
−
= =
+ +
Phương trình (1) sẽ có dạng
2
2 2
2 2
2 1
3 3 2 3(1 ) 3(1 ) 3
1 1
<i>t</i> <i>t</i>
<i>t</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>t</i>
<i>t</i> <i>t</i>
−
− = ⇔ − − = + ⇔ =
+ +
Hay tan<i>x</i> = =3 tan
2
Vậy phương trình có hai họ nghiệm
<b>Chú ý: Khi làm bài toán dạng này chúng ta nên kiểm tra điều kiện trước khi bắt tay vào giải </b>
phương trình bởi có một số bài tốn đã cố tình tạo ra những phương trình khơng thoả mãn
điều kiện. Ta xét ví dụ sau:
<b>Ví Dụ 2: Giải phương trình </b>
Ta biến đổi phương trình (2)
Ta có:
2 2 2
2 2
2 sin 2 2(1 cos 2 ) 3 cos 2
2 sin 2 ( 2 1)cos 2 3 2
2 ; 2 1 ; 3 2
2 ( 2 1) 5 2 2
(3 2) 11 6 2
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>a</i> <i>b</i> <i>c</i>
<i>a</i> <i>b</i>
<i>c</i>
⇔ + + = +
⇔ + − = −
= = − = −
+ = + − = −
= − = −
Suy ra <i>a</i>2 +<i>b</i>2<<i>c</i>2
Ngoài ra chúng ta cần lưu ý rằng việc biến đổi lượng giác cho phù hợp với từng bài toán sẽ
biểu diễn chẵn các họ nghiệm . Ta xét ví dụ sau
<b>Ví Dụ 3: Giải phương trình </b>(1+ 3)sin<i>x</i>+ −(1 3)cos<i>x</i>=2 (3)
<b>Giải : </b>
<b>Cách 1:Thực hiện phép biến đổi </b>
(3)⇔ (1 3)sin (1 3)cos 2 1
2 2 <i>x</i> 2 2 <i>x</i> 2 2 2
+ <sub>+</sub> − <sub>=</sub> <sub>=</sub>
Đặt 1 3 cos ; 1 3 sin
2 2 <i>x</i> 2 2 <i>x</i>
+ <sub>=</sub> − <sub>=</sub>
Phương trình (3) sẽ được viết thành sin .cos sin .cos 1 sin( ) sin
4
2
<i>x</i>
2 2
4 4 <sub>,</sub>
3
2 2
4 4
<i>x</i> <i>k</i> <i>x</i> <i>k</i>
<i>k</i>
<i>x</i> <i>k</i> <i>x</i> <i>k</i>
+ = + = − +
⇔
Vậy phương trình có hai họ nghiệm
(sin cos ) 3(sin cos ) 2 2 sin( ) 6 cos( ) 2
4 4
1 3 1
sin( ) cos( )
2 4 2 4 2
1
sin( )cos cos( )sin
4 3 4 3 2
sin( ) sin
4 3 4
2
2
3
12 4
5
2 2
12 4 6
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i>
<i>x</i> <i>k</i>
<i>x</i> <i>k</i>
<i>k</i>
<i>x</i> <i>k</i> <i>x</i> <i>k</i>
+ + − = ⇔ + − + =
⇔ + − + =
⇔ + − + =
⇔ + − =
<sub>= +</sub>
− = + <sub></sub>
⇔ ⇔ ∈
<sub>−</sub> <sub>= − +</sub> <sub>=</sub> <sub>+</sub>
ℤ
Qua hai cách giải ở bài trên ta nhận thấy bằng cách 2 ta thu được nghiệm phương trình chẵn.
Bài trên cĩng có thể sử dụng cách đặt tan
2
<i>x</i>
<i>t</i> = và ta cũng thu được nghiệm chẵn
<b>*Chú ý: Đối với phương trình dạng </b><i>a</i>sin ( )<i>P x</i> +<i>b</i>cos ( )<i>Q x</i> =<i>c</i>sin ( )<i>Q x</i> +<i>d</i>cos ( ) (*)<i>P x</i> trong
đó a, b, c, d∈ℝ<sub> thoả mãn </sub><i>a</i>2 +<i>b</i>2 = +<i>c</i>2 <i>d</i>2>0 và P(x) ,Q(x) không đồng thời là các hàm hằng
số . Bằng phép chia cho <i>a</i>2 +<i>b</i>2 ta có (*)⇔sin
(*)⇔cos
<b>Hướng dẫn giải </b>
(4)⇔ cos 7<i>x</i>+ 3 sin 7<i>x</i>= 3 cos5<i>x</i>+sin 5<i>x</i>
1cos 7 3sin 7 3cos5 1sin 5
2 <i>x</i> 2 <i>x</i> 2 <i>x</i> 2 <i>x</i>
⇔ + = +
cos cos 7 sin sin 7 cos cos5 sin sin 5
3 <i>x</i> 3 <i>x</i> 6 <i>x</i> 6 <i>x</i>
⇔ + = +
cos(7 ) cos(5 )
3 6
<i>x</i>
⇔ − = −
7 5 2
3 6
7 (5 ) 2
3 6
<i>x</i> <i>x</i> <i>k</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>k</i>
− = − +
⇔
<sub>− = −</sub> <sub>−</sub> <sub>+</sub>
2 2
6 12
3
12 2
8 6
2
<i>x</i> <i>k</i> <i>x</i> <i>k</i>
<i>k</i> <i>Z</i>
<i>k</i>
<i>x</i>
<i>x</i> <i>k</i>
= + = +
⇔ ⇔ ∈
<sub>=</sub> <sub>+</sub> <sub>= +</sub>
Vậy phương trình có hai họ nghiệm.
<b>Bài tập: Giải các phương trình sau : </b>
<b>1. </b> 3 sin<i>x</i>+cos<i>x</i>= 3
<b>2. </b>10cos<i>x</i>−24sin 2<i>x</i>=13
<b>4. </b>4cos3<i>x</i>− 3 sin 3<i>x</i>= +1 3cos<i>x</i>
<b>5. </b>sin4 <i>x</i>−cos4<i>x</i>= +1 2 2 sin .cos<i>x</i> <i>x</i>
<b>6. </b>2( 3 sin<i>x</i>−cos )<i>x</i> = 7 sin 2<i>x</i>+3(cos4<i>x</i>−sin4<i>x</i>)
<b>7. </b>8sin 3 1
cos sin
<i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
= +
<b>8. </b>2 2(sin<i>x</i>+cos )cos<i>x</i> <i>x</i>= +3 cos 2<i>x</i>
<b>9. </b>cos<i>x</i>+2cos 2<i>x</i>=2 2 +cos3<i>x</i>
<b>10. </b> 2 cos( ) 6 sin( ) 2sin( 2 ) 2sin(3 )
5 12 5 12 5 3 5 6
<i>x</i> <sub>−</sub>
<b>Để học những phần còn lại vui lòng mua trọn bộ sách của chúng tôi để lĩnh hội </b>
<b>được tất cả những kiến thức và Phương pháp mới nhất. Bộ sách là sự kết hợp độc </b>
<b>đáo của: Sách truyền thống- CASIO- Video. </b>
<b>Bộ phận bán hàng: </b>
<b>Đặt mua tại: </b>
<b> /><b> />
<b>8</b>
<b>Xem thêm nhiều sách tại: </b>
<b> </b>
<b>Xem video giới thiệu bộ sách và các tính năng tại: </b>
<b>a) Định nghĩa: Phương trình thuần nhất bậc hai đối với </b><i>sin x</i> ,<i>cos x</i> là phương trình.
<i>a</i>sin2 <i>x</i>+<i>b</i>sin .cos<i>x</i> <i>x</i>+<i>c</i>cos2<i>x</i>=<i>d</i> (1) trong đó a, b, c, d ∈ℝ
<b>b) Cách giải : </b>
Chia từng vế của phương trình (1) cho một trong ba hạng tử sin2 <i>x</i>,cos2<i>x</i> hoặc
sin .cos<i>x</i> <i>x</i> . Chẳng hạn nếu chia cho <i>cos x</i>2 ta làm theo các bước sau:
<b>Bước 1: Kiểm tra: </b>
cos 0 ,
2
2 2
2
tan tan (1 tan )
( ) tan tan 0
<i>a</i> <i>x</i> <i>b</i> <i>x</i> <i>c</i> <i>d</i> <i>x</i>
<i>a</i> <i>d</i> <i>x</i> <i>b</i> <i>x</i> <i>c</i> <i>d</i>
+ + = +
⇔ − + + − =
Đây là phương trình bậc hai theo tan ta đã biết cách giải.
<b>Cách 2: Dùng công thức hạ bậc </b>sin2 1 cos 2 ; cos2 1 cos 2 ; sin .cos sin 2
2 2 2
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i>= − <i>x</i>= + <i>x</i> <i>x</i>=
đưa phương trình đã cho về phương trình
<i>b</i>sin 2<i>x</i>+ −(<i>c</i> <i>a</i>)cos 2<i>x</i>= − −<i>d</i> <i>c</i> <i>a</i>
Đây là phương trình bậc nhất đối với sin và cos ta đã biết cách giải
<b>*Chú ý: Đối với phương trình đẳng cấp bậc n (n</b>≥3) với dạng tổng quát
(sin<i>n</i> ,cos<i>n</i> ,sin<i>k</i> cos<i>h</i> ) 0
<i>A</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> = trong đó <i>k</i> + =<i>h</i> <i>n k h n</i>; , , ∈ℕ<sub> </sub>
Khi đó ta cũng làm theo 2 bước :
<b>Bước 1: Kiểm tra xem </b>cos<i>x</i>=0 có phải là nghiệm của phương trình hay khơng?
<b>Bước 2: Nếu </b>cos<i>x</i>≠0.Chia cả hai vế của phương trình trên cho cos<i>n</i>
<i>x</i> ta sẽ được phương
trình bậc n theo tan. Giải phương trình này ta được nghiệm của phương trình ban đầu.
<b>Ví Dụ Minh Hoạ: </b>
<b>Ví Dụ 1: Giải phương trình : </b>2 3 cos2<i>x</i>+6sin .cos<i>x</i> <i>x</i>= +3 3 (1)
<b>Hướng dẫn giải </b>
<b>Cách 1: Phương trình (1)</b>⇔ 3(1 cos 2 ) 3sin 2+ <i>x</i> + <i>x</i>= +3 3 ⇔cos 2<i>x</i>+ 3 sin 2<i>x</i>= 3
1cos 2 3sin 2 3 cos(2 ) 3
2 <i>x</i> 2 <i>x</i> 2 <i>x</i> 3 2
⇔ + = ⇔ − =
2 2 2
3 6 4
2 2
3 6 12
<sub>− = +</sub> <sub>= +</sub>
⇔ ⇔ ∈
<sub>− = − +</sub> <sub>=</sub> <sub>+</sub>
<sub></sub>
ℤ
<i>x</i> <i>k</i> <i>x</i> <i>k</i>
<i>k</i>
<i>x</i> <i>k</i> <i>x</i> <i>k</i>
<b>Cách 2: +) Thử với </b>cos 0 2
2
<i>x</i>= ⇔ = +<i>x</i>
Vậy 2
2
<i>x</i>= +
+)Với cos<i>x</i>≠0 Chia cả hai vế của phương trình cho <i>cos x</i>2 ta được
2 3 6 tan+ <i>x</i>= +(3 3)(1 tan+ 2<i>x</i>)⇔ +(3 3) tan2 <i>x</i>−6 tan<i>x</i>+ −3 3 =0
tan 1
4
3 3
tan tan
3 3
=
<sub></sub>
= +
<sub></sub>
⇔<sub></sub> <sub>−</sub> ⇔<sub></sub> ∈
= = <sub>= +</sub>
<sub>+</sub>
ℤ
<i>x</i>
<i>x</i> <i>k</i>
<i>k</i>
<i>x</i>
<i>x</i> <i>k</i>
Vậy phương trình có hai họ nghiệm
<b>* Chú ý: Khơng phải phương trình nào cũng ở dạng thuần nhất ta phải thực hiện </b>
một số phép biến đổi thích hợp
<b>Ví Dụ 2: Giải phương trình: </b>sin (3 ) 2 sin
4
<i>x</i>−
<b>Hướng dẫn giải </b>
<b> Ta nhận thấy </b>sin( )
4
<i>x</i>−
ta sẽ đưa phương trình về dạng thuần nhất đã biết cách giải
Phương trình (2)
3
3
2 2 sin ( ) 4sin 2 sin( ) 4sin
4 4
<i>x</i>
⇔ − = ⇔ <sub></sub> − <sub></sub> =
⇔(sin<i>x</i>−cos )<i>x</i> 3 =4sin<i>x</i>
+) Xét với cos 0 2
2
<i>x</i>= ⇔ = +<i>x</i>
3
sin ( ) 4sin( )
2 <i>k</i> 2 <i>k</i>
Vậy phương trình không nhận 2
2
<i>x</i>= +
+) Với cos<i>x</i>≠0. Chia cả hai vế của phương trình (2) cho <i>cos x</i>3 ta được :
(tan<i>x</i>−1)3 =4(1 tan+ 2<i>x</i>) tan<i>x</i>⇔3tan3<i>x</i>+3tan2<i>x</i>+tan<i>x</i>− =1 0.
Đặt <i>t</i>= tan<i>x</i> phương trình có được đưa về dạng:
3 2 2
3 3 1 0 ( 1)(3 1) 0
1
4
<i>t</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>t</i>
<i>t</i> <i>x</i>
+ + − = ⇔ + + =
⇔ = ⇔ = − + ∈ℤ
Họ nghiệm trên thoả mãn điều kiện của phương trình .
Vậy phương trình có duy nhất 1 họ nghiệm
<b>*Chú ý: Ngồi phương pháp giải phương trình thuần nhất đã nêu ở trên có những phương </b>
trình có thể giải bằng phương pháp khác tuỳ thuộc vào từng bài toán để giải sao cho cách giải
nhanh nhất ,khoa học nhất.
<b>Ví Dụ 3: Giải phương trình: </b>1 tan 1 sin 2
1 tan
<i>x</i>
<i>x</i>
<i>x</i>
− <sub>= +</sub>
+ (3)
<b>Hướng dẫn giải </b>
<b> Điều kiện </b> cos 0 2
tan 1
4
<i>x</i> <i>k</i>
<i>x</i>
<i>k</i>
<i>x</i>
<i>x</i> <i>k</i>
⇔ ∈
= −
ℤ
<b>Cách 1: Biến đổi phương trình về dạng : </b>
2
3
cos sin
cos sin
cos sin
cos sin cos sin
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
− <sub>=</sub> <sub>+</sub>
+
⇔ − = +
Chia cả hai vế của phương trình (3) cho cos3<i>x</i> ≠0 ta được :
3
2 2
3 2 2
1 ta n 1 ta n ta n 1 ta n
ta n ta n 2 ta n 0 ta n ta n 2 ta n 0 ( * )
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
+ − + = +
⇔ + + = ⇔ + + =
Phương trình (*)⇔tan<i>x</i> = ⇔ =0 <i>x</i> <i>k</i>
<b>Cách 2: Biến đổi phương trình về dạng </b>cos sin
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
− <sub>=</sub> <sub>+</sub>
+
2
2
cos
2
4 <sub>2sin</sub> <sub>cot(</sub> <sub>)</sub>
4 4 <sub>1 cot (</sub> <sub>)</sub>
sin
4
4
<i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i>
<i>x</i>
⇔
+
Đặt cot( )
4
<i>t</i>= <i>x</i>+
3 2
2
2
2 0 1 2 0 1
1
cot( ) 1 ( )
4 4 4
<i>t</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>t</i>
<i>t</i>
<i>hay</i> <i>x</i>
= ⇔ + − = ⇔ − + + = ⇔ =
+
+ = ⇔ + = + ⇔ = ∈ℤ
Vậy phương trình có một họ nghiệm
<b>Bài tập : </b>
Giải các phương trình sau :
<b>1)</b> 3sin<i>x</i>−4sin .cos<i>x</i> <i>x</i>+cos2<i>x</i> =0
<b>2)</b> 2cos3<i>x</i>+sin3<i>x</i>−11sin2<i>x</i>−3cos<i>x</i>=0
<b>3)</b> 4sin 6cos 1
cos
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i>
+ =
<b>4) </b>sin 3<i>x</i>=2sin3<i>x</i>
<b>5)</b> sin3<i>x</i>−5sin2<i>x</i>cos<i>x</i>+7sin cos<i>x</i> 2<i>x</i>−2cos3<i>x</i>=0
<b>7) </b>8cos 3 1
sin cos
<i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
= +
<b>Để học những phần còn lại vui lòng mua trọn bộ sách của chúng tôi để lĩnh hội </b>
<b>được tất cả những kiến thức và Phương pháp mới nhất. Bộ sách là sự kết hợp độc </b>
<b>đáo của: Sách truyền thống- CASIO- Video. </b>
<b>Bộ phận bán hàng: </b>
<b>Đặt mua tại: </b>
<b> /><b> />
<b>8</b>
<b>Xem thêm nhiều sách tại: </b>
<b> </b>
<b>Xem video giới thiệu bộ sách và các tính năng tại: </b>
<b>1.2.4-Phương trình đối xứng đối với </b>
<b>a) Định nghĩa: Phương trình đối xứng đối với </b><i>sin x</i> và <i>cos x</i> là phương trình dạng
<i>a</i>(sin<i>x</i>+cos )<i>x</i> +<i>b</i>sin cos<i>x</i> <i>x</i>+ =<i>c</i> 0 trong đó <i>a b c</i>, ,
<b>b) Cách Hướng dẫn giải </b>
<b>Cách 1: Do </b><i>a</i>(sin<i>x</i>
4 4
<i>t</i>
Suy ra
2
1
sin cos
2
<i>t</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<b>Cách 2: Đặt </b>
4
<i>t</i>
<i>x</i>
2
1 1 1 1
sin cos sin 2 cos( 2 ) cos 2 cos
2 2 2 2 2
<i>x</i> <i>x</i>
2
cos 2 cos 0
2
<i>b</i>
<i>b</i> <i>x</i>
(sin cos ) sin cos 0
<i>a</i> <i>x</i>
2
1
sin cos
2
<i>t</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<b>Ví Dụ 1: Giải phương trình </b>sin<i>x</i>
<b>Cách 1: Đặt </b>sin<i>x</i>
2 <sub>1</sub>
sin cos
2
<i>t</i>
<i>x</i> <i>x</i>
Khi đó phương trình (1) sẽ có dạng
2
1
2( ) 1 0
2
<i>t</i>
2 2 0 1 (*)
2
<i>t</i>
<i>t</i> <i>t</i>
<i>t</i>
Với <i>t</i>
2
1
2 sin( ) 1 sin( ) 2
4 4 2 <sub>2</sub>
<i>x</i> <i>k</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>k</i>
<i>x</i> <i>k</i>
<b>Cách 2: Đặt </b>
4
<i>z</i>
2 cos( ) sin 2 1 0
4 <i>x</i> <i>x</i>
<i>z</i>
<i>z</i>
2cos <i>z</i> 2 cos<i>z</i> 1 0
Ta thấy cos<i>z</i>
Do đó (*’)
3
2
2 4
cos
3
Vậy phương trình có hai họ nghiệm
<b>Bài tốn 1: Giải phương trình </b><i>a</i>2tan<i>x</i>
2 2 2 2
sin cos
( sin cos )
sin .cos
<i>a</i> <i>x</i> <i>b</i> <i>x</i>
<i>c a</i> <i>x</i> <i>b</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<b>*Quy ước: Khi có nhiều dấu </b>
<b>Ví Dụ 2: Giải phương trình </b>
Điều kiện:
Ta có (2)
sin 3 cos 0 (4)
sin 3 cos sin 2 0 (3)
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<sub>+</sub> <sub>=</sub>
⇔
− − =
Ta có (3) tan 3 (5)
3
<i>x</i> <i>x</i>
⇔ = − ⇔ = − +
(4) 1sin 3cos sin 2
2 <i>x</i> 2 <i>x</i> <i>x</i>
⇔ − = cos sin sin cos sin 2
3 <i>x</i> 3 <i>x</i> <i>x</i>
⇔ − =
2 2
3
sin( ) sin 2
3
2 2
3
<i>x</i> <i>x</i> <i>l</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>l</i>
<sub>= − +</sub>
⇔ − = ⇔
<sub>= − + +</sub>
2
3
2
3
<i>x</i> <i>l</i>
<i>l</i>
<i>x</i> <i>l</i>
<sub>= − +</sub>
⇔ ∈
<sub>=</sub> <sub>+</sub>
Các gía trị của x trong (5) và (6) đều thoả mãn điều kiện của phương trình
Vậy theo phương trình có hai họ nghiệm.
<b>Bài tốn 2: Giải phương trình: </b>
(tan ± sin )+ (cot ± cos ) (± + =) 0
<i>a</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>b</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>a</i> <i>b</i> với <i>a b c d</i>, , , ∈
<b>Cách Hướng dẫn giải </b>
Ta có:
(tan sin 1) (cot cos 1) 0
(sin sin .cos cos ) (sin sin .cos cos ) 0
cos sin
( )(sin sin .cos cos ) 0
cos sin
± ± + ± ± =
⇔ ± + + ± + =
⇔ + ± + =
<i>a</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>b</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>a</i> <i>b</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>a</i> <i>b</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
0 tan
cos sin
sin sin cos cos 0 sin sin cos cos 0
+ = = −
⇔ <sub></sub> ⇔<sub></sub>
± + = ± + =
<i>a</i> <i>b</i> <i>b</i>
<i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>a</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
Đến đây chúng ta đã biết cách giải
Tương tự cho phương trình <i>a</i>(tan<i>x</i>
tan<i>x</i>− 3 cot<i>x</i>−sin<i>x</i>+ 3 cos<i>x</i>+ −1 3=0 (3)
<b>Hướng dẫn giải </b>
Điều kiện sin 2 0
2
<i>k</i>
<i>x</i>≠ ⇔ ≠<i>x</i>
(3)⇔ tan<i>x</i>−sin<i>x</i>− 3(cot<i>x</i>−cos ) 1<i>x</i> + − 3 =0
1 (sin sin cos cos ) 3 (sin sin .cos cos ) 0
cos<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> sin<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
⇔ − + − − + =
( 1 3 )(sin sin .cos cos ) 0
cos<i>x</i> sin<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
⇔ − − + =
1 3
0 (4)
cos sin
sin sin .cos cos 0 5
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
− =
⇔<sub></sub>
<sub>−</sub> <sub>+</sub> <sub>=</sub>
Giải (4) tan 3
3
<i>x</i> <i>x</i>
⇔ = ⇔ = + ∈
Giải (5): Đặt sin cos 2 cos( ) | | 2
4
<i>t</i> = <i>x</i>+ <i>x</i>=
Suy ra
2
1
sin . cos
2
<i>t</i>
<i>x</i> <i>x</i>= − .
Phương trình (5) trở thành
2
2
1
0 1 0
2
<i>t</i>
<i>t</i>− − = ⇔ − − =<i>t</i> <i>t</i> 1 2
1 2
<i>t</i>
<i>t</i>
<sub>= −</sub>
⇔
= +
Kết hợp với điều kiện (*) thì <i>t</i> = +1 2 bị loại
Với <i>t</i>= −1 2 ta có 2 cos( ) 1 2 cos( ) 1 2 cos
4 <i>x</i> 4 <i>x</i> 2
2 2
4 <i>x</i> <i>l</i> <i>x</i> 4 <i>l</i>
⇔ − = ± + ⇔ = − ± +
Các nghiệm của phương trình (4) và (5) đều thoả mãn điều kiện của phương trình
Vậy phương trình có ba họ nghiệm
<b>Chú ý: Ta có thể áp dụng phương pháp đối với phương trình hỗn hợp chứa các biểu thức đối </b>
xứng đối với <i>sin x</i> và <i>cos x</i> với bậc lớn hơn 2.
<b>Ví dụ 4: Giải phương trình: </b>cos4 sin4 sin 2 (1)
2 2
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i>
− =
<b>Hướng dẫn giải </b>
Ta có: cos4 sin4 (cos2 sin2 )(cos2 sin2 ) cos
2 2 2 2 2 2
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i>
Phương trình (1) có dạng
cos sin 2 cos 2sin .cos
2
6
1
sin 2 5
cos (1 2sin ) 0 2 2
6
cos 0
2
2
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>k</i>
<i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>k</i> <i>k</i>
<i>x</i>
<i>x</i> <i>k</i>
Vậy phương trình có 3 họ nghiệm
<b>Ví Dụ 5: Giải phương trình: </b>
6 6
2 2
sin cos
8 tan cot
sin 2
+ <sub>=</sub> <sub>+</sub>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> (2)
<b>Hướng dẫn giải </b>
<i><b>Điều kiện: </b></i>sin 2<i>x</i> ≠0
Phương trình (2)
2 2
2
2 2
3 sin cos
8(1 sin 2 ) 2sin 2 ( )
4 cos sin
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
⇔ − = +
2
2
2
1
1 sin 2
2
8 6sin 2 4sin 2 .
sin 2
<i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i>
−
⇔ − = ⇔ 2 2
(8 6sin 2 )sin 2− <i>x</i> <i>x</i>= −4 2sin 2<i>x</i>
⇔<sub>3sin 2</sub>3 <sub>sin 2</sub>2 <sub>4sin 2</sub> <sub>2 0</sub>
<i>x</i>− <i>x</i>− <i>x</i>+ = ⇔ (sin 2<i>x</i>−1)(3sin 22 <i>x</i>+2sin 2<i>x</i>− =2) 0
⇔ sin 2<sub>2</sub> 1 0
3sin 2 2sin 2 2 0
<i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
− =
+ − =
⇔
sin 2 1
1 7
sin 2
3
7 1
sin 2 sin
3
<i>x</i>
<i>x</i>
<i>x</i>
<i>x</i> <i>k</i> <i>k</i>
<i>x</i> <i>k</i>
<b>Bài tập: </b>
Giải các phương trình sau:
<b>1.</b> 20 ( tan1 1 )cos 2 9
sin 2<i>x</i>−2(sin<i>x</i>−cos )<i>x</i> = 2 <i>x</i>+sin<i>x</i>+cos<i>x</i> <i>x</i>−
<b>2. </b> 2(tan<i>x</i>−sin ) 3(cot<i>x</i> + <i>x</i>−cos ) 5 0<i>x</i> + =
<b>3.</b> 1 cos+ 3<i>x</i>−sin3<i>x</i>=sin 2<i>x</i><b> 4. </b> sin<i>x</i>+cos<i>x</i>=( 3 1)cos 2− <i>x</i>
<b>5. </b> 2cos2 (1 sin ) cos2 0
2
<i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
− + = <b> 6. </b> sin3<i>x</i>+cos3<i>x</i>=sin 2<i>x</i>+sin<i>x</i>+cos<i>x</i>
<b>7. </b>4(sin4<i>x</i>+cos4<i>x</i>)+ 3 sin 4<i>x</i>=2<b> 8. </b>sin8 cos8 17
32
<i>x</i>+ <i>x</i>=
<b>9. </b>sin .cos3 1cos 24 sin .cos3 1sin 24 2
4 4 8
<i>x</i> <i>x</i>+ <i>x</i>= <i>x</i> <i>x</i>+ <i>x</i>+
<b>10. </b> sin3<i>x</i>+cos3<i>x</i>=2(sin5<i>x</i>+cos5<i>x</i>)<b> 11. </b> sin8 cos8 (sin10 cos10 ) 5cos 2
4
<i>x</i>+ <i>x</i>= <i>x</i>+ <i>x</i> + <i>x</i>
<b>1.2.5- PTLG hỗn hợp chứa các biểu thức đối xứng </b>
* Phương trình có dạng
1
(tan cot ) (tan cot ) 0 ( 0; 2)
<i>n</i>
<i>k</i> <i>k</i> <i>k</i>
<i>k</i>
<i>k</i>
<i>p</i> <i>x</i>
=
+ + ± + = > ≥
•<b> Cách Hướng dẫn giải </b>
<b>Bước 1: Đặt ẩn phụ </b> tan cot | | 2 2
tan cot
<i>t</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>t</i>
<i>t</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>t</i>
<sub>=</sub> <sub>+</sub> <sub>≤</sub>
= − ∈
ℝ
đưa phương trình đã cho về dạng đại số <i>F t</i>( ) 0=
<b>Bước 2: Giải phương trình </b><i>F t</i>( ) 0= loại những nghiệm khơng thoả mãn điều kiện của bài
tốn
<b>Ví Dụ 1: Giải phương trình </b>tan3<i>x</i>−cot3<i>x</i>−3(tan2<i>x</i>+cot2<i>x</i>) 3(tan− <i>x</i>−cot ) 10 0 (1)<i>x</i> + =
<b>Hướng dẫn giải </b>
Phương trình (1) ⇔tan3<i>x</i>−cot3<i>x</i>−3tan .cot (<i>x</i> <i>x tanx</i>−<i>cotx</i>) 3(tan− 2<i>x</i>+cot2 <i>x</i>− + =2) 4 0
3
(tan<i>x</i> cot )<i>x</i> 3(tan<i>x</i> cot ) 4 0 (2)<i>x</i>
⇔ − − − + =
Đặt <i>t</i>= tan<i>x</i>−cot<i>x</i> , phương trình (2) trở thành
3 2
3 4 0 ( 1)( 4 4) 0
<i>t</i> − + = ⇔ +<i>t</i> <i>t</i> <i>t</i> − + =<i>t</i>
2 1
( 1)( 2) 0
2
<i>t</i>
<i>t</i> <i>t</i>
<i>t</i>
= −
⇔ + − = ⇔<sub></sub>
=
hay
tan cot 1
tan cot 2
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
− = −
<sub>−</sub> <sub>=</sub>
1 2 2
cot 2 cot 2 <sub>2</sub>
2
2
cot 2 1 <sub>4</sub>
8 2
<i>x</i> <i>k</i> <i>x</i> <i>k</i>
<i>x</i>
<i>k</i>
<i>x</i> <i>k</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>k</i>
= + = +
<sub></sub>
= =
⇔ ⇔ ⇔ ∈
<sub>= − +</sub> <sub></sub>
= − = − +
<sub></sub>
ℤ
Vậy phương trình có hai họ nghiệm
tan3<i>x</i>+tan2<i>x</i>+tan<i>x</i>+cot3<i>x</i>+cot2<i>x</i>+cot<i>x</i>=6 (2)
<b>Hướng dẫn giải </b>
Điều kiện sin .cos 0
2
<i>x</i> <i>x</i> ≠ ⇔ ≠<i>x</i> <i>k</i>
3 3
2 2
tan cot 3tan .cot (tan cot )
tan cot 2 tan .cot 2(tan cot ) 8 0
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
⇔<sub></sub> + + + <sub></sub>+
+ + − + − =
3 2
(tan<i>x</i> cot )<i>x</i> (tan<i>x</i> cot )<i>x</i> 2(tan<i>x</i> cot ) 8 0<i>x</i>
⇔ + + + − + − = (3)
Đặt <i>t</i>=tan<i>x</i>+cot<i>x</i> | | 2<i>t</i> ≥ , phương trình (3) có dạng
<i>t</i>3 + − − = ⇔<i>t</i>2 2<i>t</i> 8 0 <i>t</i>3 − + − =8 <i>t</i>2 2<i>t</i> 0
2
(<i>t</i> 2)(<i>t</i> 2<i>t</i> 4) <i>t t</i>( 2) 0
⇔ − + + − − = 2 2
(<i>t</i> 2)(<i>t</i> 2<i>t</i> 4 <i>t</i>) 0 (<i>t</i> 2)(<i>t</i> <i>t</i> 4) 0
Với
4
<i>x</i>+ <i>x</i>= ⇔ <i>x</i>= ⇔ = +<i>x</i>
Vậy
4
<i>x</i>= +
1. 2(tan<i>x</i>+cot )<i>x</i> =tan7 <i>x</i>+cot7<i>x</i> 2. tan3<i>x</i>+tan2<i>x</i>+cot2<i>x</i>+cot3<i>x</i>− =4 0
3 sin
− + = −
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i>
5. 2<sub>2</sub> tan cot 2 tan2 8
sin <i>x</i> + <i>x</i>+ <i>x</i>+ <i>x</i>= 6. sin<i>x</i>+cos<i>x</i>=tan<i>x</i>+cot<i>x</i>
7. 8(tan4<i>x</i>+cot4<i>x</i>) 9(tan= <i>x</i>+cot )<i>x</i> 2 −10
<b>1.3- Vấn đề loại nghiệm khơng thích hợp của PTLG. </b>
Với nhiều PTLG ta cần đặt điều kiện cho ẩn. Khi đó, trước khi kết luận nghiệm ta cần
kiểm tra xem các nghiệm tìm được có thoả mãn điều kiện đã đặt ra hay khơng, để ta có thể
loại những nghiệm khơng thích hợp.
Chúng ta có thể xét ba phương pháp sau:
<b>1.3.1 Phương pháp loại nghiệm trực tiếp. </b>
Giả sử ta cần tìm nghiệm của phương trình (1) thoả mãn điều kiện (*) nào đó Trước hết
ta giải phương trình (1) sau đó thay nghiệm của phương trình (1) tìm được vào (*) để loại
nghiệm khơng thích hợp.
<b>Ví Dụ: Giải phương trình </b>1 sin 0
sin 4
<i>x</i>
<i>x</i>
+ <sub>=</sub>
(1)
<b>Hướng dẫn giải </b>
Khi đó (1) 1 sin 0 sin 1 2 ,
2
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
⇔ + = ⇔ = − ⇔ = − + ∈ℤ
Thay 2
2
<i>x</i> = − +
sin 4( 2 ) sin( 2 2 ) ( 2 ) 0
2 <i>k</i> <i>k</i> <i>sin</i>
− + = − + = − =
Suy ra 2
2
<i>x</i>= − +
Vậy phương trình (1) vơ nghiệm .
<b>1.3.2- Phương pháp hình học (dùng đường trịn lượng giác). </b>
Giả sử ta cần tìm nghiệm của phương trình (1) thoả mãn điều kiện (*) nào đó .Gọi L là tập các
cung không thoả mãn các điều kiện (*), N là tập nghiệm của phg trình (1).Ta biểu diễn điểm
cuối của các cung thuộc hai tập L và N lên trên cùng một đường tròn lượng giác. Chẳng hạn
điểm cuối của các cung thuộc L ta đánh dấu (x), điểm cuối của các cung thuộc N ta đánh dấu
<b>(.). Khi đó những cung có điểm cuối được đánh dấu (.) mà không bị đánh dấu (x) là nghiệm </b>
của phương trình.
<b>Ví Dụ: Giải phương trình: </b> cos .cot 2<i>x</i> <i>x</i>=sin<i>x</i> (1)
<b>Hướng dẫn giải </b>
Điều kiện sin 2 0 2 ( ) (*)
2
≠ ⇔ ≠ ⇔ = ∈ℤ
<i>x</i> <i>x</i> <i>n</i>
Khi đó phương trình (1) cos cos 2 sin
sin 2
<i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i>
⇔ =
⇔ cos cos 2<i>x</i> <i>x</i>=sin sin 2<i>x</i> <i>x</i> ⇔cos cos 2<i>x</i> <i>x</i>−sin sin 2<i>x</i> <i>x</i>=0
cos3 0 3 (**)
2 6 3
<i>x</i> <i>x</i>
Biểu diễn các họ nghiệm (*) và (** ) lên trên cùng một đường trịn lượng giác.
Từ đó ta có nghiệm của phương trình (1) là 6
6
<i>x</i> <i>k</i>
<i>k</i>
<i>x</i> <i>k</i>
= +
∈
<sub>= − +</sub>
ℤ
<b>Để học những phần còn lại vui lòng mua trọn bộ sách của chúng tôi để lĩnh hội </b>
<b>được tất cả những kiến thức và Phương pháp mới nhất. Bộ sách là sự kết hợp độc </b>
<b>đáo của: Sách truyền thống- CASIO- Video. </b>
<b>Bộ phận bán hàng: </b>
<b>Đặt mua tại: </b>
<b> /><b> />
<b>8</b>
<b>Xem thêm nhiều sách tại: </b>
<b> </b>
<b>Xem video giới thiệu bộ sách và các tính năng tại: </b>
Phương pháp này ta kiểm tra nghiệm bằng cách chuyển về phương trình (thường là
phương trình nghiệm nguyên) hoặc bất phương trình đại số.
<b>* Ví Dụ: Giải phương trình: </b>cos8 0 (1)
sin 4
<i>x</i>
<i>x</i> =
<b>Hướng dẫn giải </b>
Điều kiện sin 4<i>x</i> ≠ ⇔0 4<i>x</i>≠<i>n</i>
Khi đó (1) cos8 0 8 ,
2 16 8
<i>x</i> <i>x</i>
⇔ = ⇔ = + ⇔ = + ∈ℤ
Gía trị này là nghiệm của (1) nếu 1 2 4
16 <i>k</i> 8 <i>n</i> 4 <i>k</i> <i>n</i>
Vậy nghiệm của phương trình là ,
16 8
<i>x</i> =
1: Tìm các nghiệm thuộc ;3
2
của phương trình
sin(2 5 ) 3cos( 7 ) 1 2sin
2 2
<i>x</i>+
2: Giải phương trình: sin .cot 5 1
cot 9
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> = 3: Giải phương trình: 2
cos 2sin .cos
3
2cos sin 1
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
− <sub>=</sub>
− −
4: Giải phương trình: sin 5 1
5sin
<i>x</i>
<i>x</i> = 5: Giải phương trình: 2
1 cos 2
1 cot 2
sin 2
<i>x</i>
<i>x</i>
<i>x</i>
−
+ =
6: Giải phương trình: sin 3<i>x</i>=cos .cos 2 (tan<i>x</i> <i>x</i> 2<i>x</i>+tan 2 )<i>x</i>
<b>Chương II: Hệ thống một số phương pháp giải phương trình lượng giác </b>
Đứng trước một PTLG lạ, điều mà làm ta băn khoăn là làm thế nào để giải nó, vấn đề
nảy sinh trong mỗi chúng ta là phải đưa phương trình về phương trình mà ta đã biết cách
giải. Và để giải mỗi phương trình ta phải thực hiện các phép biến đổi theo hướng
-Nếu phương trình chứa nhiều hàm lượng giác khác nhau thì biến đổi tương đương về
phương trình chỉ chứa một hàm
-Nếu phương trình chứa hàm lượnggiác của nhiều cung khác nhau thì biến đổi tương
đương về phương trình chỉ chứa một cung.
Dưới đây là một số phương pháp biến đổi tuỳ thuộc vào từng bài toán khác nhau mà ta
lựa chọn phương pháp cho phù hợp.
<b>2.1 - Phương pháp biến đổi tương đương </b>
<b>Phương pháp: Sử dụng công thức lượng giác đã học thực hiện các phép biến đổi đại số và </b>
lượng giác đưa phương trình về dạng quen thuộc đã biết cách giải.
<b>Ví dụ Minh Hoạ: </b>
<b>Ví dụ 1: Giải phương trình </b>3sin 3<i>x</i>− 3 cos9(
<b> Nhận xét: Ta nhận thấy trong bài tốn có 2 số hạng </b>3sin 3 ,4sin 3<i>x</i> 3 <i>x</i> ta có thể sử dụng
được cơng thức góc nhân ba
Ta có (1)⇔3sin 3<i>x</i>−4sin 33 <i>x</i>− 3 cos9<i>x</i>=1
1 3 1
sin 9 3 cos9 1 sin 9 cos9
2 2 2
1
sin sin 9 cos cos9 cos( ) cos
6 6 2 6 3
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
⇔ − = ⇔ − =
⇔ − = ⇔ + =
2 2
6 3 6 <sub>(</sub> <sub>)</sub>
2 2
6 3 2
<i>x</i> <i>k</i> <i>x</i> <i>k</i>
<i>k</i>
<i>x</i> <i>k</i> <i>x</i> <i>k</i>
+ = + = +
⇔ ⇔ ∈
<sub>+ = − +</sub> <sub>= − +</sub>
<sub></sub>
ℤ
Vậy phươngtrình có 2 họ nghiệm
<b>Ví dụ 2: Giải phương trình </b>sin .cos33<i>x</i> <i>x</i>+sin 3 .cos<i>x</i> 3<i>x</i>=sin 43 <i>x</i>
<b>Hướng dẫn giải </b>
Ta có:
2 3 3 2
cos3<i>x</i>=cos (4cos<i>x</i> <i>x</i>−3)⇒sin .cos3<i>x</i> <i>x</i>=sin .cos (4cos<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>−3)
2 2 2 1 2 2
sin .cos (4sin .cos 3sin ) sin 2 (sin 2 3sin ) (1)
2
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
= − = −
Tương tự ta cũng có cos3 sin 3 1sin 2 (3cos2 sin 2 ) (2)2
2
<i>x</i> <i>x</i>= <i>x</i> <i>x</i>− <i>x</i>
Cộng vế với vế của (1) và (2) ta được
3 3
2 2 2 2
2 2
sin cos3 cos sin 3
1
sin 2 (sin 2 3sin 3cos sin 2 )
2
3 3 3
sin 2 cos sin sin 2 cos 2 sin 4
2 2 4
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
+
= − + −
Từ đó ta có : 3sin 4 sin 43 3sin 4 sin 43 0
4 <i>x</i>= <i>x</i> ⇔ <i>x</i>− <i>x</i>=
sin12 0 12 ( )
12
<i>k</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>k</i>
⇔ = ⇔ = ⇔ = ∈ℤ
Vậy phương trình có một họ nghiệm .
<b>Ví dụ 3: Giải phương trình </b>2 cos<i>x</i> +sin<i>x</i> =1 (1)
<b>Hướng dẫn giải </b>
Ta có :(1) ⇔ 2 cos<i>x</i> = −1 sin<i>x</i> ⇔4cos2<i>x</i>= −(1 sin )<i>x</i> 2
⇔5sin2<i>x</i>−2sin<i>x</i>− =3 0
2
sin 1 2
2 ( )
3
sin sin
( ) 2
5
= +
=
⇔<sub></sub> ⇔<sub></sub> = + ∈
= − = <sub></sub> <sub>=</sub> <sub>−</sub> <sub>+</sub>
ℤ
<i>x</i> <i>k</i>
<i>x</i>
<i>x</i> <i>k</i> <i>k</i>
<i>x</i>
<i>x</i> <i>k</i>
Vậy phương trình có 3 họ nghiệm.
<b>Ví dụ 4: Giải phương trình: </b>
<sub>6</sub> 2 <sub>6</sub> 2
10 10
log <i><sub>x x</sub></i><sub>−</sub> (sin 3<i>x</i>+sin ) log<i>x</i> = <i><sub>x x</sub></i><sub>−</sub> sin 2<i>x</i> (1)
<b>Hướng dẫn giải </b>
Ta có :
2
Giải (*): ta có
*Với
*Với
Ta xét
Vậy phương trình đã cho có 1 nghiệm duy nhất
<b>Nhận xét : Phương pháp biến đổi tương đương địi hỏi phải sử dụng nhiều cơng thức lượng </b>
<b>2.1- Phương pháp đặt ẩn phụ. </b>
<b>Phương pháp : </b>
Có 2 loại đặt ẩn phụ
(1) Đặt ẩn phụ , đưa phương trình đã cho về phương trình mới dễ giải hơn
(2) Đặt ẩn phụ đưa phương trình đã cho về hệ phương trình đại số
Phụ thuộc vào mỗi phương trình mà ta phải biết đặt ẩn phụ một cách khéo léo để có được
một phương trình mới đơn giản hơn dễ giải hơn
Thông thường trong phương pháp đặt ẩn phụ để giải PTLG ta thường gặp 2 loại đặt ẩn phụ
sau:
+) Đổi biến dưới hàm lượng giác
+) Đặt cả biểu thức lượng giác làm ẩn phụ
<b>2.1.1- Đổi biến dưới hàm lượng giác </b>
<b>Phương pháp: </b>
Khi các biểu thức dưới hàm lượng giác có mối liên hệ đặc biệt : bù nhau, hơn kém nhau
<b>Ví dụ 1: Giải phương trình </b>
<b>Hướng dẫn giải </b>
Ta có
Đặt
3 2 3
2 3
3
(cos 1)(cos 3) 0
cos 1 2
( ) (*)
3
cos
4 2
2
<i>t</i> <i>t</i>
<i>t</i> <i>t</i> <i>k</i>
<i>k</i>
<i>t</i> <i>k</i>
<i>t</i>
Thế trở lại ẩn <i>x</i> ta có
(*)
2
3
2
3 <sub>(</sub> <sub>)</sub>
2
2 <sub>4</sub> <sub>2</sub>
3 3
<i>x</i>
<i>x</i> <i>k</i>
<i>k</i>
<i>k</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>k</i>
<i>k</i>
Vậy phương trình có 2 họ nghiệm
<b>Ví dụ 2: Giải phương trình </b>sin(3 ) 1sin ( 3 )
10 2 2 10 2
<i>x</i> <i>x</i>
(1)
Ta nhận thấy sin ( 3 )
10 2
<i>x</i>
có thể biểu diễn sin ( 3 ) sin 3(3 )
10 2 10 2
<i>x</i> <i>x</i>
Như vậy phương trình đã được đưa về phương trình chứa các hàm lượng giác chỉ chứa 1
cung. Từ đây ta sử công thức nhân ba để biến đổi
<b>Hướng dẫn giải </b>
Ta có: sin( 3 ) sin 3 sin 3(3 )
10 2 10 2 10 2
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
Đặt (3 ) 3 2
10 2 5
<i>x</i>
<i>t</i> =
2
sin (4sin 1) 0 sin .(2cos 2 1) 0
2 2
sin 0
1
2 2 2 2
cos 2
3 3
2
<i>t</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>t</i>
<i>t</i> <i>k</i> <i>t</i> <i>k</i>
<i>t</i>
<i>t</i> <i>k</i> <i>t</i> <i>k</i>
<i>t</i>
⇔ − = ⇔ − =
= =
=
⇔<sub></sub> ⇔ <sub></sub> ⇔<sub></sub>
= ± + = ± +
=
3 3
2 2
5 5
3 3
2 2
5 5 3
<i>t</i> <i>k</i>
<i>t</i> <i>k</i>
− = −
⇔
<sub>− =</sub> <sub>± −</sub>
hay
3
2
5
4
2 ( )
5
14
2
5
<i>x</i> <i>k</i>
<i>x</i> <i>k</i> <i>k</i>
<i>x</i> <i>k</i>
= −
<sub>=</sub> <sub>−</sub> <sub>∈</sub>
<sub>=</sub> <sub>−</sub>
ℤ
Vậy phương trình có 3 họ nghiệm.
<b>2.1.2- Đặt một biểu thức lượng giác làm ẩn phụ. </b>
Chú ý một số phương pháp đặt ẩn phụ của phương pháp đại số sau đây
+Phương trình trùng phương <i>ax</i>4 +<i>bx</i>2 + =<i>c</i> 0 (<i>a</i> ≠0)
Đặt <i>t</i>= <i>x</i>2 <i>t</i>≥0
<b>+Phương trình bậc bốn </b>(<i>x</i>+<i>a</i>)4 + +(<i>x</i> <i>b</i>)4 =<i>c</i>
Đặt
2
<i>a</i> <i>b</i>
<i>t</i>= +<i>x</i> +
+ Phương trình bậc bốn
(<i>x</i>+<i>a x</i>)( +<i>b x</i>)( +<i>c x</i>)( +<i>d</i>)=<i>k</i> với<i>a</i>+ = +<i>b</i> <i>c</i> <i>d</i>
Đặt <i>t</i>= +(<i>x</i> <i>a x</i>)( +<i>b</i>)
+ Phương trình bậc bốn đối xứng <i>ax</i>4 +<i>bx</i>3 ±<i>cx</i>2 ±<i>bx</i>+ =<i>a</i> 0
Chia cả hai vế cho <i>x</i>2 (<i>x</i>≠0)
Đặt <i>t</i> <i>x</i> 1
<i>x</i>
= ±
<b>Ví dụ1: Giải phương trình </b>
<b> </b>tan2 <i>x</i>−3tan<i>x</i>−9cot<i>x</i>+9cot2 <i>x</i>+ =2 0<b> (1) </b>
<b>Hướng dẫn giải </b>
<b> Điều kiện </b> sin 0 sin 2 0
cos 0 2
<i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>k</i> <i>k</i>
<i>x</i>
≠
⇔ ≠ ⇔ ≠ ∈
≠
ℤ
<b> Ta có: (1)</b> (tan2 9<sub>2</sub> ) 3(tan 3 ) 2 0
tan tan
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
⇔ + − + + =
Đặt tan 3 2 3
tan
<i>t</i> <i>x</i> <i>t</i>
<i>x</i>
= + ≥ (*)
Do đó 2 tan2 9<sub>2</sub> 6 2 6 tan2 9<sub>2</sub>
tan tan
<i>t</i> <i>x</i> <i>t</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
= + + ⇔ − = +
Phương trình (1) trở thành 2 3 4 0 1
4
t
t t
t
= −
− − = ⇔ <sub></sub>
=
(2)
Do (*) nên ta có (2) ⇔ =<i>t</i> 4. Lúc đó ta có
2
3
tan 4 tan 4 tan 3 0
tan
+ = ⇔ − + =
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i>
tan 1
( )
4
tan 3 tan
= = +
<sub></sub>
⇔<sub></sub> ⇔<sub></sub> ∈
= =
<sub>= +</sub>
ℤ
<i>x</i> <i>x</i> <i>k</i>
<i>k</i>
<i>x</i>
<i>x</i> <i>k</i>
Vậy phương trình có 2 họ nghiệm
<b>Chú ý: Một số phương trình có cách đặt ẩn phụ khơng toàn phần ,nghĩa là sau khi đặt ẩn phụ </b>
cả ẩn cũ và ẩn mới cung tồn tại trong phương trình. Bộ phận cũ cịn lại ấy được xem là tham
số của phương trình
<b>Ví dụ 2: Giải phương trình </b>
(sin 3)sin4 (sin 3)sin2 1 0
2 2
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i>+ − <i>x</i>+ + = <b> (1) </b>
<b>Cách 1: Đặt </b>sin2 0 1
2
<i>x</i>
<i>t</i> <i>t</i>
= ≤ ≤ phương trình (1) trở thành
Do sin<i>x</i>+ >3 0 nên phương trình (*) là phương trình bậc hai đối với <i>t</i>
2
Do
Do vậy (*) <sub>2</sub>
<sub></sub> <sub></sub>
Vậy phương trình có 1 họ nghiệm
<b>Cách 2: </b>
(2)
2
3 2 2
Vậy phương trình có một họ nghiệm
<b>Ví dụ 3: Giải phương trình </b>
Từ (*) và (1) ta có hệ
2
2
Ta có
-Với
ℤ
-Với
2
cos cos 1 0
1 5
cos ( )
2 <sub>2</sub> <sub>(</sub> <sub>)</sub>
5 1
cos cos
2
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>vn</i>
<i>x</i> <i>k</i> <i>k</i>
<i>x</i>
+ − =
<sub>− −</sub>
=
⇔ ⇔ = ± + ∈
<sub>−</sub>
= =
ℤ
Vậy phương trình có 2 họ nghiệm .
<b>Ví dụ 4: Giải phương trình </b>16sin x2 +16cos x2 =10
<b>Hướng dẫn giải </b>
<b>Cách 1: Viết lại phương trình </b>
2 2 2 2
1 16
16 16 10 16 10
16
sin x sin x sin x
sin x
−
+ = ⇔ + =
Đặt 16sin x2
2
2
2 8 16 8
16
10 10 16 0
2 <sub>16</sub> <sub>2</sub>
sin x
sin x
t
t t t
t t
= =
+ = ⇔ − + = ⇔<sub></sub> ⇔
=
2
2
2
4 3
2
4
2
3 1
2
2 2 4 2 <sub>2</sub> 1
4
1 1
2 2 <sub>2</sub>
4 2
sin x
sin x
sin x cos x
cos x
= = −
<sub>=</sub>
⇔ ⇔ ⇔ ⇔ =
<sub>=</sub>
<sub>=</sub> <sub>=</sub>
4 4 2
2 3 6 2
cos x x π k x π kπ k
⇔ = − ⇔ = ± + π ⇔ = ± + ∈ℤ
Vậy phương trình có hai họ nghiệm
<b>Cách 2: </b>
Đặt
2
2
16
1 16
16
sin x
Khi đó: 16sin x2 16cos x2 16sin x cos x2 2 16
Phương trình tương đương với 10
16
Khi đó u, v là nghiệm của phương trình:
2
Vậy phương trình có hai họ nghiệm .
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
Hướng dẫn giải
Đặt <i>t</i>
Phương trình (1) trở thành
<i>t</i> <i>t</i> <i>t</i>
<i>t</i>
<i>t</i>
Do
2
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>k</i>
-Với <i>t</i>
Ta nhận thấy
<b>Ví dụ 6: Giải phương trình </b>
2 2
2
sin sin
Hướng dẫn giải
Đặt 2 2 2
1 2sin cos 2
sin sin
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>x</i>
−
2
2
1 2sin cos 2 cos 2 2 2
sin
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>t</i>
−
⇒
<i>t</i> <i>x</i>
-Với <i>t</i>
-Với <i>t</i>
<i>x</i>
<i>y</i>
<i>f x</i>
Mặt khác ta có <i>f</i>
Vậy phương trình có duy nhất 1 họ nghiệm
<b>Nhận xét: </b>
Dùng phương pháp đặt ẩn phụ để giải phương trình lượng giác được vận dụng khá linh hoạt
,ta phải khéo léo biến đổi biểu thức đã cho về một số dạng phương trình lượng giác mà ta đã
biết cách giải .Với ẩn phụ đã đặt ta nhất thiết phải tìm điều kiện của nó và lưu ý ta phải thử
lại xem các nghiệm có thoả mãn điều kiện của phương trình hay khơng
<b>2.3- Giải phương trình lượng giác sử dụng công thức hạ bậc </b>
<b>Phương pháp: Ta thực hiện theo các bước sau: </b>
<b>Bước 1:Đặt điều kiện để phương trình có nghĩa. </b>
2 3
2 3
2
2 3
2
2
2 2
2
1 1
1. sin 1 cos 2 5. sin 3sin sin 3
2 4
1 1
2. cos 1 cos 2 6. cos 3cos cos3
2 4
sin 1 cos 2 3sin sin 3
3. tan 7. tan
cos 1 cos 2 3cos cos3
cos 1 cos 2 3sin sin 3
4. cot 8. cot
sin 1 cos 2 3cos cos
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
= − = −
= + = +
− −
= = =
+ +
+ +
= = =
− − <i>3x</i>
* Hạ bậc toàn cục
4 4
4 4
6 6
6 6 3
3 1
sin cos cos 4
4 4
sin cos cos 2
5 3
sin cos cos 4
8 8
1 3
sin cos cos 2 cos 2
4 4
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
+ = −
− =−
+ = +
− = +
* Hạ bậc đối xứng: Giả sử cần biến đổi biểu thức dạng :
<i>A</i>=sin .cos33<i>x</i> <i>x</i>+sin 3 .cos<i>x</i> 3<i>x</i>
Ta có thể lựa chọn theo hai cách sau:
<b>Cách 1: Ta có : </b>
3 3
2 2
<b>Cách 2: Ta có : </b>
<b>Chú ý: (+) Tuỳ thuộc bậc từng bài toán ta lựa chọn việc hạ bậc cho phù hợp . Chẳng hạn đối </b>
với phương trình bậc lẻ các nhân tử bậc cao (giả sử bằng 3) thông thường ta không đi hạ bậc
tất cả các nhân tử đó mà chỉ chọn ra hai nhân tử để hạ bậc.
(+) Với các nhân tử bậc cao hơn 3 ta phải hạ bậc dần dần.
<b>Ví Dụ Minh Hoạ: </b>
<b>Ví dụ 1: Giải phương trình: </b>
Phương trình được biến đổi dưới dạng
2 2
2
<sub></sub><sub></sub> <sub></sub><sub></sub>
ℤ
Vậy phương trình có 2 họ nghiệm
<b>Ví dụ 2: Giải phương trình </b>
Ta có:
(1)
2 2
2
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
2 2 2 2 2
2
6
cos 2 1
2
6
cos 2 1 ( )
2
6
cos 2 1 cos 2 2 2 2 ( )
2
<i>x</i>
<i>x</i> <i>loai</i>
<i>x</i>
= −
⇔
= +
⇔ = − = ⇔ =± + ⇔ =± + ∈ℤ
Vậy phương trình có một họ nghiệm.
<b>Ví dụ 3: Giải phương trình: </b> sin3<i>x</i>+cos3<i>x</i>+sin3<i>x</i>.cot<i>x</i> +cos .tan3<i>x</i> <i>x</i>= 2sin 2<i>x</i> (2)
<b>Giải </b>
Ta có: (2) ⇔ sin3<i>x</i>+cos3<i>x</i>+sin2<i>x</i>.cos<i>x</i>+cos2<i>x si x</i>. n = 2sin 2<i>x</i>
2 2
2 2
sin (sin cos ) s (cos n ) 2sin 2
(sin s )(sin cos ) 2sin 2 sin cos 2sin 2 (3)
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>co</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>si x</i> <i>x</i>
<i>x co</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
⇔ + + + =
⇔ + + = ⇔ + =
Điều kiện sin cos 0 sin cos 0 sin 0 (*)
sin 2 0 sin .cos 0 cos 0
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
+ ≥ + ≥ ≥
⇔ ⇔
≥ ≥ ≥
Bình phương hai vế của phương trình (3) ta có: (sin<i>x</i>+cos )<i>x</i> 2 =2sin 2<i>x</i>
1 2sin cos sin 2 2sin 2 sin 2 1
2 2
2 4
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i>
⇔ + = ⇔ ⇔ =
= + ⇔ = + ∈ℤ
Các giá trị
4
<i>x</i> = +
<b>Ví Dụ 4: Giải phương trình: </b>
sin7 cos5 1(sin5 cos3 )sin 2 sin cos
2
<i>x</i>+ <i>x</i>+ <i>x</i>+ <i>x</i> <i>x</i> = <i>x</i>+ <i>x</i> (4)
<b>Hướng dẫn giải </b>
7 6 5 4
6 4
6 4
6 4
(sin sin cos ) (cos sin cos ) sin cos
sin (sin cos ) cos (sin cos ) sin cos
sin cos 0 (5)
(sin cos )(sin cos 1) 0
sin cos 1 (6)
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
⇔ + + + = +
⇔ + + + = +
+ =
+ + − = ⇔
+ =
Ta có (5) tan 1
4
<i>x</i> <i>x</i>
⇔ = − ⇔ = + ∈ℤ
Lại có:
6 2
6 4 2 2
4 2
cos cos
cos sin sin cos 1
sin sin
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<sub>≤</sub>
⇒ <sub>+</sub> <sub>≤</sub> <sub>+</sub> <sub>=</sub>
≤
Dâú đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi sin<i>x</i>=0 hoặc cos<i>x</i>=0
Bởi thế (6) sin 0
cos 0 2
<i>x</i>
<i>x</i> <i>k</i> <i>k</i>
<i>x</i>
=
⇔<sub></sub> ⇔ = ∈
=
ℤ
Vậy phương trình có hai họ nghiệm
<b>Ví Dụ 5: Giải phương trình : </b>
4 4
2
sin cos <sub>1 sin</sub>
2 2 <sub>tan</sub> <sub>sin</sub> <sub>tan</sub>
1 sin 2
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i>
+ <sub>+</sub>
− = +
− (7)
<b>Hướng dẫn giải </b>
Điều kiện: cos<i>x</i>≠ 0
Ta có: sin4 cos4 (sin2 cos2 )2 2sin2 cos2
2 2 2 2 2 2
<i>x</i> <sub>+</sub> <i>x</i> <sub>=</sub> <i>x</i> <sub>+</sub> <i>x</i> <sub>−</sub> <i>x</i> <i>x</i> <sub>=</sub>
2
2
1 1 cos
1 sin
2 2
<i>x</i>
<i>x</i> +
= − =
4 4
2
2
2 2
2
2
2 2 2 2
2 2 2 2 2
2 2 2 2 2 2
Vậy phương trình có 1 họ nghiệm
<b>Ví Dụ 6: Giải phương trình: </b>
<b>Hướng dẫn giải Ta có: </b>
3
3 3 3
3 3
3 3
Do vậy (8)
Vậy phương trình đã cho vơ nghiệm
<b>Nh ận xét: Việc sử dụng công thức hạ bậc tỏ ra rất hữu hiệu đối với có chứa các hạng tử bậc </b>
cao, khó giải .Vì vậy để có thể sử dụng tốt phương pháp này đòi hỏi học sinh cần nắm vững
các công thức hạ bậc đã nêu ở trên, đồng thời phải sử dụng hằng đẳng thức một cách linh
hoạt.
Có rất nhiều cách đưa phương trình lượng giác về phương trình tích ta có thể sử dụng
các phép biến đổi các dạng như sau:
<b>Dạng 1: Biến đổi tổng hiệu thành tích </b>
<b>Dạng 2: Biến đổi tích thành tổng </b>
<b>Dạng 3: Lựa chọn phép biến đổi cho </b>
<b>Dạng 5 : Phương pháp hằng số biến thiên </b>
<b> Dạng 6: Phương pháp nhân </b>
<b>Dạng 7: Sử dụng các phép biến đổi hỗn hợp </b>
Ta đưa phương trình cần giải về dạng
1
1
( ) 0
( )... ( ) 0 ...
( ) 0
<i>n</i>
<i>n</i>
<i>f x</i>
<i>f x</i> <i>f x</i>
<i>f x</i>
=
<sub>=</sub>
trong đó các phương trình: <i>f x</i>( ),...., ( )<sub>1</sub> <i>f xn</i> là các phương trình có dạng chuẩn
Sau đây ta xét từng dạng
<b>2.4.1- Phương pháp biến đổi tổng , hiệu thành tích: </b>
<b>Ví Dụ 1: Giải phương trình: </b>1 cos+ <i>x</i>+cos 2<i>x</i>+cos3<i>x</i>=0 (1)
<b>Hướng dẫn giải </b>
<b>Cách 1: Biến đổi tổng thành tích: </b>
Ta có: (1)⇔ +(1 cos 2 ) cos3<i>x</i>
(cos cos 2 )cos 0 2cos cos cos 0
2 2
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
cos 0
cos 0
2
2
cos 0 <sub>3</sub>
2
3
2 cos 0
2
3 2 2 3 3
cos 0
2
<i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>k</i> <i>x</i> <i>k</i>
<i>x</i>
<i>k</i>
<i>x</i>
<i>k</i>
<i>x</i>
<i>x</i>
<i>k</i>
<i>x</i>
Vậy phương trình có hai họ nghiệm .
<b>Cách 2: Biến đổi phương trình chứa một hàm lượng giác </b>
(1)⇔ +1 cos<i>x</i>+2cos2<i>x</i>− +1 4cos3<i>x</i>−3cos<i>x</i>=0
3 2 2
<b>Ví Dụ 2: Giải phương trình: 1 sin</b>
Ta có (2)
Vậy phương trình có 5 họ nghiệm .
<b>Ví Dụ 3: Giải phương trình </b>
2 3 4 2 3 4
<b>Hướng dẫn giải </b>
(3)
Giải (1) ta được
Giải (2): Đặt
2
Khi đó phương trình có dạng
2
2
Kết hợp với điều kiện (*) phương trình trên tương đương với
ℤ
Vậy phương trình có 2 họ nghiệm .
<b>2.4.2- Phương pháp biến đổi tích thành tổng. </b>
<b>Ví Dụ 1: Giải phương trình: </b>
ℤ
Vậy phương trình có hai họ nghiệm
<b>Ví Dụ 2: Giảiphươngtrình: </b>
Ta có:
2
Do vậy (2)
ℤ
Vậy phương trình có 1 họ nghiệm .
<b>2.4.3- Lựa chọn phép biến đổi cho </b>
<b>Hướng dẫn giải </b>
3 2 2
2
2
Vậy phương trình có hai họ nghiệm .
<b>Nhận xét: Trong lời giải trên sở dĩ chúng ta lựa chọn phép biến đổi </b>
Như vậy trong trường hợp trái lại ta sẽ lựa chọn phép biến đổi
Cụ thể ta xét ví dụ sau:
<b>Ta có: </b>
3 2 2
2
2
Vậy phương trình có 2 họ nghiệm.
<b>Nhận xét: Như vậy chúng ta đã có đượcphương pháp suy luận trong việc lựa chọn 2 hướng </b>
biến đổi
Cuối cùng trong trường hợp hệ số đối xứng ta lựa chọn phép biến đổi
Cụ thể ta xét ví dụ sau:
<b>Ví Dụ 3: Giải phương trình: </b>
Phương trình (1)
Giải (2): Ta được
Giải (3): Ta đặt
2
Khi đó (3) có dạng:
2
2
2
Vậy phương trình có hai họ nghiệm.
<b>2.4.4- Phương pháp tách hệ số. </b>
<b>Ví dụ 1: Giải phương trình: </b>
1 cos5 cos (cos3 cos5 ) 0
2cos3 .cos 2 2cos 4 .cos 0
(4cos 3cos ).cos 2 cos 4 cos3 0
[(4cos 3)cos 2 cos 4 ]. os 0
{[2(1 cos 2 ) 3]cos 2 2cos 2 1}.cos 0
(cos 2 cos 2 1)cos 0
cos 0
1 17
cos 2
⇔ + + + =
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x c</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i>
<i>x</i> <sub>1</sub> <sub>1</sub> 1
2
2
2
2
2
cos 2 2 2
8 2
2 2
1 17
cos 2 cos 2
2
8
<sub></sub>
= +
<sub>= +</sub>
<sub></sub>
<sub>=</sub> <sub>⇔</sub> <sub>= +</sub> <sub>⇔</sub> <sub></sub> <sub>= +</sub> <sub>∈</sub>
<sub></sub>
<sub>= +</sub>
−
<sub>=</sub> <sub>=</sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub>=</sub> <sub>+</sub>
<i>x</i> <i>k</i> <i>x</i> <i>k</i> <i>k</i>
<i>x</i> <i>k</i>
<i>x</i> <i>k</i>
<i>x</i>
Vậy phương trình có 3 họ nghiệm.
<b>Ví dụ 2: Giải phương trình: </b>sin 3 sin 5
3 5
<i>x</i> <i>x</i>
=
<b>Giải. Biến đổi phương trình về dạng </b>
3
5sin 3 3sin 5 2sin 2 3(sin 5 in 3 )
2(3sin 4sin ) 6cos 4 .sin
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x s</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
= ⇔ = −
2
2
2
Vậy phương trình có 3 họ nghiệm.
<b>Chú ý:Ta cũng có thể giải bằng phương pháp tách dần. </b>
3
2
<b>2.4.5- Phương pháp hằng số biến thiên. </b>
<b>Ví dụ 1: Giải phương trình: </b>
<b>Giải. </b>
Ta có thể lựa chọn 1 trong 2 cách sau
<b>Cách 1: Phương pháp hằng số biến thiên. </b>
Đặt
Khi đó (1) có dạng
2
<b>Cách 2: Phương pháp phân tích </b>
2
2
<b>Ví dụ 2: Giải phương trình: </b>
−
<b>Giải. </b>
Đặt
Khi đó phương trình tương đương với
-Với
sin 2
<i>x</i>
−
-Với
−
Ta đoán được nghiệm
Vậy phương trình có 1 họ nghiệm.
<b>2.4.6- Phương pháp nhân. </b>
<b>Ví dụ 1: Giải phương trình: </b>
<b>Giải. </b>
Điều kiện:
2 2
3 2
2
2
Các họ nghiệm trên thỏa mãn điều kiện.
<b> Vậy phương trình có hai họ nghiệm. </b>
<b>Ví dụ 2: Giải phương trình </b>
<b>Giải. </b>
+) Với
Khi đó phương trình (2) có dạng:
vơ nghiệm.
+)Với
Nhân cả hai vế của phương trình (2) với 2
ta được
3
3
3 3
3 3
2 3
3 2
2
2
( )
*
1 21
cos cos
10
2
1 21
cos cos 2
10
sin 0
2
2
2
<sub>−</sub>
= =
<sub></sub> <sub>=± +</sub>
<sub>+</sub> <sub></sub>
⇔ = = ⇔ <sub></sub> =± +
<sub></sub> <sub>=</sub>
=
=± +
<sub>=± +</sub> <sub>∈</sub>
<sub>=</sub>
<i>x</i>
<i>x</i> <i>k</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>k</i>
<i>x k</i>
<i>x</i>
<i>x</i> <i>k</i>
<i>x</i> <i>k</i> <i>k</i>
<i>x</i> <i>k</i>
<b>2.4.7- Sử dụng các phép biến đổi. </b>
<b>Ví dụ 1: Giải phương trình: </b>cos10<i>x</i>+2cos 42 <i>x</i>+6cos3 .cos<i>x</i> <i>x</i>=cos<i>x</i>+8cos .cos .<i>x</i> 3<i>x</i>
<b>Giải. </b>
3
cos10 1 cos8 cos 2(4cos 3cos3 )cos
2cos9 .cos 1 cos 2cos9 .cos
cos 1
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x k</i>
+ + = + −
⇔ + = +
⇔ = ⇔ = ∈
Vậy phương trình có một họ nghiệm.
<b>Ví dụ 2: Giải phương trình: </b>cos2 <i>x</i>+sin3<i>x</i>+cos<i>x</i>=0
2 2 2
2 cos cos sin .sin 0 (cos 1)(1 cos )sin 0
(cos 1)[cos 1 cos sin ] 0
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
⇔ + + = ⇔ + − =
⇔ + + − =
cos 1 1
sin cos sin .cos 1 2
<i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
=
⇔
+ − =
Giải (1): Ta được <i>x</i>= +
Giải (2): Đặt
2
1
sin cos , 2 sin .cos
2
<i>t</i>
<i>x</i>+ <i>x t t</i>= ≤ ⇒ <i>x</i> <i>x</i>= −
2
2
Vậy phương trình có hai họ nghiệm.
<b>Ví dụ 3: Giải phương trình: </b>
Vậy phương trình có 1 họ nghiệm .
<b>Để học những phần còn lại vui lòng mua trọn bộ sách của chúng tôi để lĩnh hội </b>
<b>được tất cả những kiến thức và Phương pháp mới nhất. Bộ sách là sự kết hợp độc </b>
<b>đáo của: Sách truyền thống- CASIO- Video. </b>
<b>Bộ phận bán hàng: </b>
<b>Đặt mua tại: </b>
<b> /><b> />
<b>8</b>
<b>Xem thêm nhiều sách tại: </b>
<b>Xem video giới thiệu bộ sách và các tính năng tại: </b>
<b>2.5- Biến đổi phương trình lượng giác thành tổng các đại lượng không âm. </b>
<b>Phương pháp: Ta cần nhớ các đại lượng không âm trong lượng giác, bao </b>
gồm
<b>Bước 1: Biến đổi phhương trình ban đầu về dạng </b>
<b>Bước 2: Dùng lập luận </b>
1
2
.
0
0
1
:
0
<i>n</i>
<i>A</i>
<i>A</i>
<i>I</i>
<i>A</i>
=
<sub>=</sub>
⇔ <sub></sub>
<sub>=</sub>
<b>Bước 4: Giải hệ </b>
2 2 2 2
2 2 2 2
Vậy phương trình có một họ nghiệm.
<b>Ví dụ 2: Giải phương trình: </b>
2 3 2 2
Vậy phương trình có một họ nghiệm.
<b>Ví dụ 3: Giải phương trình: </b>
<b>Nhận xét: Ta nhận thấy phương trình trên có 4 hạng tử </b>cos , cos<i>x</i> 2<i>x</i>,
2 2
2 2
Vậy phương trình có một họ nghiệm.
<b>Ví dụ 4: Giải phương trình </b>
<b>Giải. </b>
Điều kiện:
2 2
1
4 tan 1 cot 1 tan cot
2
[(tan 1) 2 tan 1 1] [(cot 1) 2 cot 1 1 ] 0
( tan 1 1) ( cot 1 1) 0
tan 1 1 0
tan cot 2
cot 1 1 0
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i>
⇔ − + − = +
⇔ − − − + + − − − + =
⇔ − − + − − =
<sub>− − =</sub>
⇔ ⇔ = =
− − =
tan .cot<i>x</i> <i>x</i> 4
⇒ <sub>=</sub> <sub> (mâu thuẫn) </sub>
Vậy phương trình vơ nghiệm.
Vậy phương trình vơ nghiệm.
<b>Ví dụ 5: Giải phương trình </b>
2 2 2
2 2 2
2 2 2
Từ (5) và (6) ta có:
Vậy phương trình có 2 họ nghiệm .
<b>Chú ý: Với mọi </b>
+
<b>Giải. </b>
2
sin sin
2
sin
sin
<i>y</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>y</i>
<i>x</i>
<i>x</i>
<i>y</i>
Vậy phương trình có một họ nghiệm.
<b>Nhận xét: Để giải phương trình lượng giác bằng phương pháp này đòi hỏi ở học sinh phải có </b>
tư duy, nhận xét qua từng bài tốn xem có thể đưa về hằng đẳng thức hoặc số hạng nào đó
khơng âm. Với phương pháp này có tác dụng tích cực tới tư duy sáng tạo cho học sinh.
<b>2.6- Giải phương trình lượng giác bằng phương pháp đánh giá. </b>
<b>Phương pháp: Xét phương trình </b>
Nếu
với h ệ
Như vậy ta quy ước việc giải PTLG (1) về giải hệ PTLG (2). Để đánh giá phương trình
ta dựa trên các dạng sau:
<b>Dạng 1: Tính chất của hàm số lượng giác và biểu thức lượng giác. </b>
<b>Dạng 2: PTLG dạng Pitago </b>
<b>Dạng 3: Sử dụng bất đẳng thức Côsi. </b>
Sau đây ta đi xét từng dạng.
<b>2.6.1- Tính chất của hàm số lượng giác và biểu thức lượng giác. </b>
<b>Ví dụ 1: Giải phương trình </b>
<b>Giải. </b>
Ta có nhận xét
Do đó phương trình (1) tương dương với
Vậy phương trình có một họ nghiệm.
<b> Ví dụ 2: Giải phương trình: </b>
<b>Giải. </b>
8 8
8 8
Giải (3) ta được
VT =
<b>Nhận xét: Hầu hết các phương trình lượng giác ở dạng ban đầu chúng ta chưa thể khẳng </b>
định được nó có thuộc loại đánh giá hay không. Tất cả chỉ được khẳng định sau những biến
đổi lượng giác mà chúng ta đã biết.
<b> Ví dụ 3: Giải phương trình </b>
3
2
log sin 1
2 2
2 2
<b>Giải. </b>
Điều kiện
Ta thấy
Ta có
2
log sin 1
2
2
<i>x</i>
+
Với
2 2
2
2
Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi
6 6
10 10
2 2
2
2
Từ (4) và (5) ⇒
Do
Từ (*) và (**) ta suy ra
<b>2.6.2 Phương trình lượng giác dạng Pitago. </b>
<b>2.6.3 Ví dụ 1: Giải phương trình </b>
6 6
10 10
2 2
<b>Hướng dẫn giải </b>
<b> Ta có nhận xét : </b>
VP=
2
3 2 2
2
2 2 2
3
4 3sin 2 4
4 sin 2 cos 2 3sin 2
<i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
−
+ − <sub>=</sub> <sub>=</sub>
−
+ −
Mặt khác:
10 2
10 10 2 2
10 2
cos cos 1 1 1
(sin cos ) (sin cos )
4 4 4
sin sin
<i>x</i> <i>x</i>
<i>VT</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<sub>≤</sub>
⇒ <sub>=</sub> <sub>+</sub> <sub>≤</sub> <sub>+</sub> <sub>=</sub>
≤
Do đó: (1)
10 2
10 2
cos 0
cos 1
cos cos
1
4 sin sin sin 0
sin 1
<i>x</i>
<i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>VT</i>
<i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i>
<sub>=</sub>
<sub>=±</sub>
<sub>=</sub>
⇔ = ⇔ ⇔
=
=
<sub></sub> <sub>=±</sub>
cos 0
sin 2 0 2 ( )
sin 0 2
<i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>k</i> <i>x</i> <i>k</i> <i>k</i>
<i>x</i>
=
⇔ <sub>=</sub> ⇔ = ⇔ = ⇔ = ∈
Như vậy bằng nhận xét cos<i>n</i> cos2 , sin<i>n</i> sin2 ( 2, )
<i>x</i>≤ <i>x</i> <i>x</i> ≤ <i>x n</i>≥ <i>n</i>∈
sin2007 <i>x</i> + cos2008<i>x</i>=1
<b>Hướng dẫn giải Ta có: </b>
2 3 2 5 2
2007 2
sin 1 sin sin 1 sin sin 1
... sin sin ( )
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>a</i>
≤ ⇒ <sub>≤</sub> <sub>≤</sub> ⇒ <sub>≤</sub> <sub>≤</sub>
⇒ <sub>≤</sub>
Mặt khác ta cũng có:
2 4 2 6 2
2008 2
cos 1 cos cos 1 cos cos 1
... cos cos ( )
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>b</i>
≤ ⇒ <sub>≤</sub> <sub>≤</sub> ⇒ <sub>≤</sub> <sub>≤</sub>
⇒ <sub>≤</sub>
Từ (a) và (b) ⇒sin2007<i>x</i> + cos2008<i>x</i>≤ sin2<i>x</i>+cos2<i>x</i> =1
Dấu “=” xảy ra
3 2
3 2
sin 0
sin 1
sin sin sin 0
sin 1
cos 0
cos cos
2
cos 1
<i>x</i>
<i>x</i> <i>k</i>
<i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>k</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>k</i>
<i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i>
<sub>=</sub>
<sub>=</sub> <sub>=</sub>
<sub>=</sub> <sub>=</sub>
<sub></sub>
⇔ ⇔ ⇔ <sub>=</sub> ⇔ <sub></sub> ∈
= +
=
=
<sub></sub>
<sub></sub> <sub>=</sub>
<b>2.6.3 Sử dụng bất đẳng thức Cosi: </b>
<b>Ví dụ 1: Giải phương trình: </b>sin 28 cos 28 1 (1)
8
<i>x</i> + <i>x</i> =
<b>Hướng dẫn giải </b>
<b>Cách 1: Sử dụng giải PTLG hỗn hợp chứa các biểu thức đối xứng đối với </b>sin ,cos<i>x</i> <i>x</i>
8 8 4 4 2 4 4
2
2 2 2 2 2 4 4
2 2 4 4 4
sin 2 cos 2 (sin 2 cos 2 ) 2sin 2 . cos 2
(sin 2 cos 2 ) 2sin 2 . cos 2 2sin 2 . cos 2
1 1 1
(1 sin 4 ) sin 4 sin 4 sin 4 1
2 8 8
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
+ = + −
=<sub></sub> + − <sub></sub> −
= − − = − +
Lúc đó (1) 1sin 44 sin 44 1 1 sin 44 8sin 42 7 0
8 <i>x</i> <i>x</i> 8 <i>x</i> <i>x</i>
2
2
sin 4 1
cos 4 0
sin 4 7 ( )
4
2 8 4
<i>x</i>
<i>x</i>
<i>x</i> <i>vn</i>
<i>x</i>
<sub>=</sub>
⇔ =
=
⇔ = + ⇔ = + ∈
<b>Cách 2: Sử dụng bất đẳng thức Cosi </b>
Ta có nhận xét
8 4 4 4 2
8 4 4 4 2
1 1 1 1
cos 2 ( ) ( ) ( ) cos 2
2 2 2 2
1 1 1 1
sin ( ) ( ) ( ) sin 2
2 2 2 2
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
+ + + ≥
<sub>+</sub> <sub>+</sub> <sub>+</sub> <sub>≥</sub>
Cộng vế với vế sin 28 cos 28 6 ( )1 4 1 (sin 22 cos 2 )2
2 2
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
⇒ <sub>+</sub> <sub>+</sub> <sub>≥</sub> <sub>+</sub>
8 8 1
sin 2 cos 2
8
<i>x</i> <i>x</i>
⇔ + ≥
Do đó: (1)
8 4
2 2
8 4
1
cos 2 ( )
1
2 <sub>sin 2</sub> <sub>cos 2</sub> <sub>cos 4</sub> <sub>0</sub>
1 2
sin 2 ( )
2
<i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i>
=
⇔ ⇔ = = ⇔ =
<sub>=</sub>
4 ( )
2 8 4
<i>x</i>
⇔ = + ⇔ = + ∈
<b>Ví dụ 2: Giải phương trình: </b>
(tan 1cot ) sin cos 2, (2)
4
<i>n</i> <i>n</i> <i>n</i>
<i>x</i> + <i>x</i> = <i>x</i> + <i>x</i> <i>n</i> ≥ <i>n</i>∈
Điều kiện: cos 0 sin 2 0 2 ,
sin 0 2
<i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>k</i> <i>x</i> <i>k</i> <i>k</i>
<i>x</i>
≠
⇔ ≠ ⇔ ≠ ⇔ ≠ ∈
≠
+) Với <i>n</i> =2 phương trình đã cho trở thành
(tan 1cot )2 sin2 cos2 1
4
Ta có: (tan cot )2 tan2 1 cot2 1 1
6 2
<i>x</i> + <i>x</i> = <i>x</i> + <i>x</i> + ≥
Dấu “=’’ xảy ra:
2 1 2
tan cot
6
1
tan tan ( )
2
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i>
⇔ =
⇔ = ± = ± ⇔ = ± + ∈
+) Với <i>n</i> ≥ 2 ta có | tan 1 cot | (| tan | 1 | cot |) 1
4 4
<i>n</i> <i>n</i>
<i>x</i> + <i>x</i> = <i>x</i> + <i>x</i> ≥
(Theo bất dẳng thức Cosi)
Mặt khác: ∀ ><i>n</i> 2 thì
2
2
|sin | sin
|sin | | cos | 1
| cos | cos
<i>n</i>
<i>n</i> <i>n</i>
<i>n</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<sub>≤</sub>
⇒ <sub>+</sub> <sub>≤</sub>
≤
Do đó:
|sin cos | |sin | | cos | 1 | tan 1cot |
4
<i>n</i> <i>n</i> <i>n</i> <i>n</i> <i>n</i>
<i>x</i> + <i>x</i> ≤ <i>x</i> + <i>x</i> ≤ ≤ <i>x</i>+ <i>x</i>
Dấu “=” xảy ra
2
2
| sin | sin
| cos | cos <sub>2</sub>
1 1
| tan | | cot | | tan | | cot |
4 4
<i>n</i>
<i>n</i>
<i>x</i> <i>k</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>k</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<sub>=</sub>
=
<sub>= +</sub>
⇔ = ⇔
<sub>=</sub> <sub>=</sub>
Hệ này vô nghiệm
Vậy phương trình đã cho có hai họ nghiệm
<b>2.6.3 Sử dụng bất đẳng thức Bunhiacopski </b>
<b> Ví dụ 1: Giải phương trình </b>
Ta có:
2 2 2 2
2 2 2 2
(1.sin 2 sin sin 2 sin )
(1 2 sin sin ) sin 1 2 sin 9 3
<i>VT</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>VT</i>
= + − + − ≤
≤ + − + + + − = ⇒ <sub>≤</sub>
Vậy phương trình có nghiệm sin 1 ( )
2
<i>x</i> <i>x</i>
⇔ = ⇔ = + ∈
<b> Ví dụ 2: Giải phương trình : </b>
tan<i>x</i> + tan 22 <i>x</i> + cot 32 <i>x</i> =1
<b>Hướng dẫn giải </b>
Điều kiện
cos 0 <sub>sin 4</sub> <sub>0</sub>
cos 2 0 <sub>1</sub>
cos3
sin 3 0 2
<i>x</i> <i><sub>x</sub></i>
<i>x</i>
<i>x</i>
<i>x</i>
≠
<sub></sub> <sub>≠</sub>
≠ ⇔
≠ −
<sub>≠</sub> <sub></sub>
Ta có:
tan 2 tan 1
tan (2 )
1 tan 2 .tan cot 3
tan 2 .tan tan 2 .cot 3 cot 3 .tan 1
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
+
+ = =
−
⇔ + + =
Theo bất đẳng thức Bunhiacopski ta có
2 2 2
1 tan 2 .tan= <i>x</i> <i>x</i> + tan 2 .cot 3<i>x</i> <i>x</i> +cot 3 .tan<i>x</i> <i>x</i> ≤ tan <i>x</i>+ tan 2<i>x</i> + cot 3<i>x</i>
Dấu “=” xảy ra ⇔ tan<i>x</i> = tan 2<i>x</i> = cot 3<i>x</i>
2
2 tan
tan
tan 2 tan
1 tan
cot 3 tan
cot 3 tan
tan 0
cot 3 0 cot 3 0
<i>x</i>
<i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>k</i>
<i>x</i> <i>x</i>
=
=
−
⇔ ⇔
=
<sub></sub>
=
= =
⇔ ⇔
= =
Hệ phương trình trên vơ nghiệm . Vậy phương trình đã cho vô nghiệm.
<b>2.7- Dùng phương pháp khảo sát hàm số </b>
Phương pháp này ta dùng tính chất biến thiên ( đồng biến hay nghịch biến) và cực trị
của hàm số để tìm nghiệm của phương trình. Để hiểu rõ hơn về vấn đề này ta xét một số ví
dụ cụ thể.
<b>Ví dụ 1: Giải phương trình: </b>
2
1 cos (1) 0
2 2
<i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
− = ≤ ≤
Phương trình đã cho tương đương với
2
1 cos 0
2
<i>x</i>
<i>x</i>
− − =
Xét hàm số
2
'
( ) 1 cos ( ) sin
2
<i>x</i>
<i>f x</i> = − − <i>x</i> ⇒ <i>f x</i> =− +<i>x</i> <i>x</i>
"
( ) 1 cos 0 0 ;
2
<i>f x</i> <i>x</i> <i>x</i>
⇒ <sub>= − +</sub> <sub>≤</sub> <sub>∀ ∈</sub><sub></sub> <sub></sub>
Bảng biến thiên
<i>x</i>
0
2
( )'
<i>f x</i> <sub> </sub>
<i>f x</i>
0 1
2
−
( )
<i>f x</i>
0
2
1
8
−
Dựa vào bảng biến thiên ta suy ra ( ) 0 0 ;
2
<i>f x</i> ≤ ∀ ∈<i>x</i> <sub></sub>
Dấu “=” xảy ra ⇔ =<i>x</i> 0
Vậy phương trình đã cho có nghiệm duy nhất <i>x</i>= 0
2
<i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<b>Hướng dẫn giải </b>
Ta có : (2)⇔ <sub>2sin</sub>2 <sub>.2</sub>cos 2<i>x</i> <sub>sin 2</sub>2 <sub>2(1 cos 2 ) 2</sub>
<i>x</i> + <i>x</i> − − <i>x</i> =
cos 2 2
cos 2
cos 2
cos 2
(1 cos 2 )( 2 (1 cos 2 ) 2(1 cos 2 ) 0
(1 cos 2 ) 2 (1 cos 2 ) 2 0
(1 cos 2 )(2 cos 2 1) 0
1 cos 2 0 (2)
2 cos 2 1 0 (3)
<i>x</i>
<i>x</i>
<i>x</i>
<i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i>
<i>x</i>
⇔ − + − − − =
⇔ − <sub></sub> + + − <sub></sub> =
⇔ − + − =
− =
⇔
+ − =
Ta có: (2) ⇔cos 2<i>x</i> = ⇔ =1 2<i>x</i> <i>k</i>2
Đặt cos 2<i>x</i> =<i>t</i> <i>t</i> ≤ 1 phương trình (3) trở thành ( ) 2<i>t</i> 1 0
<i>f t</i> = + − =<i>t</i>
Rõ ràng <i>f t</i>( ) là 1 hàm số đồng biến trên ℝ<sub>. Lại có </sub> <i>f</i>(0) =0 ⇒<i>t</i>=0 là nghiệm duy nhất của
(3) trên
Với <i>t</i>=0 ta suy ra cos 2 0 2 ( ) (5)
2 4 2
<i>x</i>= ⇔ <i>x</i>=
<b>Ví dụ 3: Giải phương trình : </b>
log2 sin+ <i>x</i>(4 sin ) log 5+ <i>x</i> = 3 (1)
<b>Hướng dẫn giải </b>
Ta có:
5
3 5 3 5
5
log (4 sin )
(1) log 5 log (4 sin ) log 5.log (2 sin )
log (2 sin )
<i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i>
+
⇔ = ⇔ + = +
+
5
log 4 sin<i>x</i> log (2 sin )<i>x</i>
⇔ + = +
Đặt log<sub>5</sub>
Lúc đó ta có: 2 sin 3
4 sin 5
<i>t</i>
<i>t</i>
<i>x</i>
<i>x</i>
<sub>+</sub> <sub>=</sub>
+ =
(2)
1 3
2 5 3 2( ) ( ) 1 (3)
5 5
<i>t</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>t</i>
Xét hàm số ( ) 2( )1 ( )3
5 5
<i>t</i> <i>t</i>
<i>f t</i> = + . Ta thấy rằng <i>f t</i>( ) là hàm nghịch biến trên ℝ<sub> và </sub>
(1) 0 1
<i>f</i> = ⇒<i>t</i>= là nghiệm duy nhất của phương trình (3)
Với <i>t</i>=1 thế vào (2) ta có sin 1 2 ( )
2
<i>x</i>= ⇔ =<i>x</i>
<b>Nhận xét: Phương trình </b>
Phương trình
<b>Ví dụ 4: Giải phương trình :</b>
2
sin cos 2
<i>n</i>
<i>n</i> <i>n</i> <i><sub>n</sub></i>
<i>x</i> <i>x</i>
−
+ = với 0 , 2
2
<i>x</i>
<b>Hướng dẫn giải </b>
Xét hàm số
2
( ) sin cos 2
<i>n</i>
<i>n</i> <i>n</i> <i><sub>n</sub></i>
<i>f x</i> <i>x</i> <i>x</i>
−
= + = với 0 , 2
2
<i>x</i>
Ta có
1 1 2 2
( )' sin<i>n</i> . cos sin . cos<i>n</i> sin .cos (sin<i>n</i> cos<i>n</i> )
<i>f x</i> =<i>n</i> − <i>x</i> <i>x</i> −<i>n</i> <i>x</i> − <i>x</i> = <i>n</i> <i>x</i> <i>x</i> − <i>x</i>− − <i>x</i>
2 2
( )' 0 sin cos 0
4
<i>n</i> <i>n</i>
<i>f x</i> = ⇔ − <i>x</i>− − <i>x</i> = ⇔ =<i>x</i>
<i>x</i>
0
4
2
( )'
<i>f x</i> <sub> </sub>
<i>f x</i> <sub>1 1 </sub>
2
2
<i>n</i>
Dựa vào bảng biến thiên
2
2
<i>n</i>
<i>f x</i> <i>f</i>
−
⇒ <sub>≥</sub> <sub>=</sub>
Từ đó ta có
2
2
<i>n</i>
<i>f x</i> <i>x</i>
−
= ⇔ =
∈<sub></sub> <sub></sub>
Vậy phương trình chỉ có 1 nghiệm duy nhất là:
<b>Nhận xét : Với phương pháp khảo sát hàm số ta thường áp dụng để chứng minh nghiệm duy </b>
nhất hoặc ta có thể nhẩm nghiệm hoặc là dựa vào bảng biến thiên để suy ra nghiệm của phương
trình. Do vậy địi hỏi học sinh cần tinh ý xem bài toán nào nên áp dụng phương pháp này. Đặc
biệt phương pháp này thường được áp dụng để tìm nghiệm PTLG dạng đại số.
<b>2.8- Biện luận phương trình lượng giác chứa tham số </b>
Cũng như đối với phương trình có chứa tham số khác ,việc giải và biện luận PTLG có
chứa tham số cũng rất quan trọng trong chương trình tốn phổ thơng cũng như trong các đề
thi Đại Học.Thường thì các bài toán lượng giác chứa tham số yêu cầu tìm điều kiện của tham
số để phương trình có nghiệm hoặc tìm điều kiện của tham số để phương trình có <i>n</i> nghiệm
thuộc 1 khoảng D nào đó .Để có cái nhìn tổng quan về phương pháp giải phương trình này ta
sẽ xét từng dạng
<b>Dạng 1: Tìm điều kiện để phương trình có nghiệm</b><i>x D</i>∈
Cho phương trình <i>Q m x</i>
<b>Cách 1: Phương pháp đạo hàm </b>
<b> Bước 1: Đặt ẩn phụ </b><i>t</i> = <i>h x</i>
<b>Bước 4: Lập bảng biến thiên của hàm số </b> <i>f m t</i>
<b>Cách 2: Phương pháp tam thức bậc hai </b>
( áp dụng khi đưa <i>Q m x</i>
<b>Bước 1: Đặt ẩn phụ </b><i>t</i> = <i>h x</i>
<b>Bước 4: Giải tìm điều kiện để tam thức </b> <i>f m t</i>
<b>Ví dụ 1: Tìm </b><i>m</i> để phương trình có nghiệm
<i>m</i>
Với
⇒
Chia cả hai vế của phương trình cho
2
2
<i>m</i> <i>x</i> <i>m</i> <i>x</i>
<i>m</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>m</i>
− + − + =
⇔ − − + − =
Đặt <i>t</i> =
nên <i>t</i>∈
2
Khi đó (1) có nghiệm
khi và chỉ khi (3) có nghiệm <i>t∈</i>
<b>Cách 1: +) Với </b><i>m</i>− = ⇔ =
<i>t</i> <i>t</i>
Vậy <i>m</i>=
+)Với <i>m</i>− ≠ ⇔ ≠
2
<i>m</i> <i>m</i>
<i>f</i> <i>f</i>
<i>m</i> <i>m</i>
<i>af</i> <i>m</i> <i>m</i>
<i>m</i>
<i>af</i> <i>m</i> <i>m</i>
<i>S</i>
<i>m</i>
− − <
<
∆ ≥ <sub>−</sub> <sub>+</sub> <sub>≥</sub>
<sub>></sub> <sub>−</sub> <sub>−</sub> <sub>></sub>
⇔ ⇔ ⇔ < <
<sub>></sub> <sub></sub> <sub>−</sub> <sub>− ></sub>
<sub></sub>
<sub>< <</sub> <sub></sub> <sub><</sub> <sub><</sub>
<sub>−</sub>
Vậy với
< < phương trình có nghiệm
<b>Cách 2: Viết lại phương trình dưới dạng :</b>
2
2
<i>m</i>
<i>t</i>+ + =+
Phương trình có nghiệm
⇔đường thẳng <i>y</i> =<i>m</i> cắt đồ thị hàm số
2
2
+ trên
Xét hàm số (C)
2
2
+ trên
Đạo hàm
2
2 2 2 2
<i>t</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>t</i>
<i>y</i> <i>t</i>
<i>t</i> <i>t</i>
− + + − + −
= = > ∀ ∈
+ +
tức là hàm số đồng biến trên
Do đó đường thẳng <i>y</i>= <i>m</i> cắt đồ thị hàm số(C) trên khoảng
<i>y</i> <i>m</i> <i>y</i> <i>m</i>
⇒ <sub>< <</sub> <sub>⇔ < <</sub>
Vậy với
< < phương trình có nghiệm
Ta đã có:
6 6 2
4 4 2
2 2 4
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
+ = −
+ = −
= −
Do đó phương trình được biến đổi về dạng
2 2 2 4
4 2
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>m</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>m</i>
− − − − − =
⇔ − =
Đặt <i>t</i>=
⇔ (2) có 1 nghiệm hoặc (2) có 2 nghiệm ∈
Vậy với
<b>Cách 2: Phương trình (1) có nghiệm </b>
Xét hàm số
Đạo hàm
Bảng biến thiên
Dựa vào bảng biến thiên ta được điều kiện
Vậy với
<b>Ví dụ 3: Cho phương trình </b>
<b>Hướng dẫn giải </b>
Điều kiện
Đặt <i>t</i>= tan<i>x</i> thì
2
2
2
2
Khi đó phương trình có dạng
2
2
2 2
Vì
Để phương trình (1) có nghiệm
Xét hàm số
Do đó điều kiện là
<b>Nhận xét: Với những bài toán dạng này chúng ta cần phải nhớ rằng khi đặt ẩn phụ, ta nên </b>
nhớ đặt điều kiện cho ẩn phụ rồi từ đó ta xét điều kiện cho ẩn ban đầu.
<b>Dạng 2: Tìm điều kiện để phương trình có </b>
Cho phương trình
<b>Cách Hướng dẫn giải </b>
<b>Cách 1: Phương pháp đạo hàm </b>
<b>Bước 1: Đặt ẩn phụ </b>
<b>Bước 2: Tìm miền giá trị (ĐK) của </b>
<b>Bước 4: Tìm mối tương quan về số lượng </b>
<b>Bước 6: Căn cứ vào bảng biến thiên và kết quả của bước 4 mà xác định giá trị của </b>
<b>Bước 1: Đặt ẩn phụ </b>
<b>Bước 2: Tìm miền giá trị (điều kiện) của </b>
<b>Bước 3: Đưa phương trình về phương trình bậc hai theo </b>
<b>Bước 4: Tìm tương quan về số lượng </b>
<b>Bước 5: Giải bài tốn tìm điều kiện để tam thức </b>
<b>Chú ý: Gọi </b>
Xác định
<b>Hướng dẫn giải </b>
Ta có :
Đặt
Với
Khi đó phương trình (1) trở thành
Ta nhận thấy với mỗi một giá trị của
nghiệm
Do đó (1) có đúng 2 nghiệm phân biệt
2
0
Vậy các giá trị của
<b>Giải : </b>
Điều kiện
Ta thấy
Khi đó phương trình có dạng
<b>Cách 1: Để phương trình có đúng 2 nghiệm </b>
2
0 4 0
(0) 0 1 0 2
/ 2 0 / 2 0
<i>m</i>
<i>af</i> <i>m</i>
<i>S</i> <i>m</i>
∆ > − >
> ⇔ > ⇔ >
<sub>></sub> <sub>></sub>
<sub></sub>
Vậy với <i>m</i>>2 thì thoả mãn điều kiện đầu bài.
<b>Cách 2: Để phương trình có đúng 2 nghiệm </b> ( ; )
2 2
∈ −
⇔đường thẳng <i>y</i> =<i>m</i> cắt đồ thị hàm số <i>y</i> <i>t</i> 1
<i>t</i>
= + trên (0;+∞) tại 2 điểm phân biệt
Xét hàm <i>y</i> <i>t</i> 1
<i>t</i>
= + trên <i>D</i>=(0;+∞)
Đạo hàm <i>y</i>' 1 1<sub>2</sub> <i>y</i>' 0 1 1<sub>2</sub> 0 <i>t</i> 1
<i>t</i> <i>t</i>
= − ⇒ <sub>= ⇔ − = ⇔ = ±</sub>
Bảng biến thiên :
<i>t</i>
<i>y</i> <sub> </sub>
<i>y</i> <sub> </sub>
2
Dựa vào bảng biến thiên ta thấy <i>m</i>>2 thoả mãn điều kiện bài tốn .
<b>Ví dụ 3: Biện luận theo </b><i>m</i> số nghiệm 0;3
2
∈<sub></sub> <sub></sub>
<i>m</i>sin<i>x</i>+cos<i>x</i>=2<i>m</i> (1)
<b>Hướng dẫn giải </b>
Biến đổi phương trình (1) về dạng cos (2 sin ) cos
2 sin
<i>x</i>
<i>m</i> <i>x</i> <i>m</i>
<i>x</i>
= − ⇔ =
−
Số nghiệm của phương trình bằng số giao điểm của đường thẳng <i>y</i>=<i>m</i>
Với đồ thị hàm số cos
2 sin
<i>x</i>
<i>x</i>
=
− trên
3
0;
2
<i>D</i>=<sub></sub>
Xét hàm số cos
2 sin
<i>x</i>
<i>y</i>
<i>x</i>
=
− . Miền xác định
3
0;
2
Đạo hàm ' sin (2 sin ) cos .cos<sub>2</sub> 1 2sin <sub>2</sub>
(2 sin ) (2 sin )
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>y</i>
<i>x</i> <i>x</i>
− − + −
= =
− −
1
' 0 1 2sin 0 sin
2
<i>y</i> = ⇔ − <i>x</i>= ⇔ <i>x</i>= với <i>x</i>∈<i>D</i> ta có 6
5
6
<i>x</i>
<i>x</i>
<sub>=</sub>
<sub>=</sub>
Bảng biến thiên:
<i>x</i>
0
6
5
6
3
2
'
<i>y</i> <sub> + </sub>
1
3 0
1
2
1
3
−
Kết luận:Với 1
3
<i>m</i> > phương trình vơ nghiệm
Với 1
3
<i>m</i>= ± hoặc 0 1
2
<i>m</i>
Với 1 0
3 <i>m</i>
− < ≤ hoặc 1 1
2 ≤ <<i>m</i> 3 phương trình có 2 nghiệm ∈<i>D</i>
<b>Nhận xét chung: Khơng có một phương pháp giải cụ thể nào cho một bài tốn lượng giác. </b>
Vì vậy việc nắm chắc phương trình lượng giác cơ bản và một số phương trình lượng giác
thường gặp là điều cần thiết, đồng thời ta cũng phải nắm vững phương pháp giải một số
phương trình lượng giác khơng mẫu mực để có những hướng đi đúng đắn cho từng bài
tốn.
<b> Bài tập củng cố: </b>
<b> Giải các phương trình sau </b>
<b>1. </b>sin (2 ) 3 sin 3 1 2 0
2 <i>x</i> <i>x</i>
<b> 2. </b>8cos (3 ) cos3
3
<i>x</i>+
<b>3. </b> cot tan 1
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i>
= + <b> 4. </b>
1 1
sin( ).
tan 2 4 cos
1 2+ <i>x</i> =3.4 π −<i>x</i> <i>x</i>
<b>5. </b> 2
4 2
sin <sub>sin</sub>
log <i><sub>x</sub></i>.log <i><sub>x</sub></i> = 4<b> 6. </b> 2 2
3sin 2 2sin
( ) <sub>2</sub>
sin 2 .cos
7 7
log log
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
−
− = −
<b>7. </b>sin 2 5sin cos3
3 6
<i>x</i>
− = − +
<b> 8. </b>
6
32sin sin 6 1
<i>x</i>
+ − =
<b>9. </b>sin 3 sin 2 .sin
4 4
<i>x</i>
− = +
<b> 10. </b>
2
2
1 2
18cos 5(3cos ) 5 0
cos cos
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
+ + + + =
<b>11. </b> 2 cos<i>x</i>+ 3 4cos− 2<i>x</i> +3 2 cos<i>x</i> 3 4cos− 2<i>x</i> =5<b> 12. </b> sin<i>x</i>−cos<i>x</i> +4sin 2<i>x</i> =1
<b>13. </b>tan2 1 cos
1 sin
<i>x</i>
<i>x</i>
<i>x</i>
−
=
− <b> 14. </b>
sin sin
7 4 3 7 4 3 4
<i>x</i> <i>x</i>
+ + − =
<b>15. </b>2logcot<sub>3</sub> <i>x</i> =logcos<sub>2</sub> <i>x</i>
<b> 16. </b>log(3sin<sub>2</sub> 2<i>x</i> 2) 3cos2
<i>x</i>
− <sub>=</sub>
<b>17. </b>2log( 2 cos3 1) 2cos
<i>x</i>
<i>x</i>
+
= <b> 18. </b>cos 2<i>x</i>−cos 6<i>x</i>+4(3sin<i>x</i>−4sin3<i>x</i>+ =1) 0
<b>19. </b> 3sin<i>x</i> − −2sin2 <i>x</i>−4cos<i>x</i>+ =6 0<b> 20. </b>4sin2 <i>x</i>+sin 33 <i>x</i>=4sin .sin 3<i>x</i> 2 <i>x</i>
<b>22. </b>sin<i>x</i>+sin<i>y</i>+sin<i>z</i>+ =6 2
<b>23. </b>sin sin 2 sin 3 5
2
<i>x</i>+ <i>x</i>+ <i>x</i>= <b> 24. </b>cot 3 cot 2 1 0
sin 3 .sin 2 .sin
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
+ + =
<b>25. </b>cos<i>x</i>− 3 sin 2<i>x</i>− 3 sin<i>x</i>−cos<i>x</i>+ =4 0<b> 26. </b><i>x</i>2 −2 sin<i>x</i> <i>xy</i>+ =1 0
<b>27. </b>sin4 cos4 1<sub>4</sub> 1<sub>4</sub> 8 sin
sin cos 2
<i>y</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
+ + + = +
<b>28. </b> sin3 sin 3 cos3 cos 3 81cos2
2 2 2 2 4
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i>
− −
+ + + =
<b>29. </b> 2 cos<i>x</i>+ 3 4cos− 2<i>x</i> +3 2 cos<i>x</i> 3 4cos− 2<i>x</i> =5
<b>30. </b> sin<i>x</i>+cos<i>x</i> + 3 sin+ <i>x</i>+2cos2<i>x</i> =2 31. 8cos 3 1
sin cos
<i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
= +
<b>32. </b> 1 1 1 tan tan 3
cos cos 2 cos 2 cos3 sin
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
+
+ =
−
<b>33. </b>
6 6
2008 2008
4 2
sin cos
sin cos
3cos cos cos 2
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
+
+ =
− −
<b>34. </b>sin cos sin cos 1 ln3 sin cos
4 sin cos
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
+ +
+ − = −
+ <b> 35. </b>
sin 5
2 2
log log
sin<i>x</i>+3 <i>x</i> =(sin )<i>x</i>
<b>37. Cho phương trình </b><i>m</i>cos<i>x</i>−2cos<i>x</i>−cos 4<i>x</i>=1
Xác định <i>m</i> để phương trình có nghiệm ;
3 2
<i>x</i>∈ −<sub></sub>
.
<b>38. Cho phương trình </b>4(cos<i>x</i>−sin ) sin 2<i>x</i> + <i>x</i>= <i>m</i>
Tìm <i>m</i>để phương trình vơ nghiệm.
<b>39. Cho phương trình </b><i>m</i>sin3<i>x</i>+(3<i>m</i>−4)sin2<i>x</i>cos<i>x</i>+(3<i>m</i>−7)sin cos<i>x</i> 2<i>x</i>+(<i>m</i>−3)cos3<i>x</i>=0
Xác định <i>m</i> để phương trình có 3 nghiệm phân biệt thuộc ;0
2
<sub>−</sub>
<sub></sub>
.
<b>40. Cho phương trình: </b> sin ( 1)cos
cos
<i>m</i>
<i>m</i> <i>x</i> <i>m</i> <i>x</i>
<i>x</i>
a. Xác định <i>m</i> để phương trình có nghiệm
b. Giả sử <i>m</i>là giả thiết làm cho phương trình có nghiệm <i>x x</i><sub>1</sub>, <sub>2</sub> thoả mãn <sub>1</sub> <sub>2</sub>
2
<i>x</i> + ≠ +<i>x</i>
<b>41. Cho phương trình </b>(cos<i>x</i>−2)4 + −(1 cos )<i>x</i> 4 =<i>m</i>
Xác định <i>m</i> để phương trình có nghiệm
<b>42. Cho phương trình </b>sin 4<i>x</i> =<i>m</i>tan<i>x</i>
Xác định <i>m</i> để phương trình có nghiệm <i>x</i>≠ <i>k</i>
Xác định <i>m</i> để phương trình (1) có đúng 8 nghiệm 0;
2
<i>x</i>∈<sub></sub>
<b>44. Cho phương trình </b>( 1) tan2 2 2 0
cos
<i>m</i> <i>x</i> <i>m</i>
<i>x</i>
− − + =
Xác định các giải thiết của <i>m</i> để phương trình có nhiều hơn 1 nghiệm 0;
2
<i>x</i>∈<sub></sub>
.
<b>45. Cho phương trình </b>cos 2 2( 1)sin2 3 2 0
2
<i>x</i>
<i>x</i>− <i>m</i>− + <i>m</i>− =
Xác định m để phương trình có đúng 3 nghiệm ;
3 3
<i>x</i>∈ −<sub></sub>
<b>Để học những phần còn lại vui lòng mua trọn bộ sách của chúng tôi để lĩnh hội </b>
<b>được tất cả những kiến thức và Phương pháp mới nhất. Bộ sách là sự kết hợp độc </b>
<b>đáo của: Sách truyền thống- CASIO- Video. </b>
<b>Bộ phận bán hàng: </b>
<b>Đặt mua tại: </b>
<b> /><b> />
<b>8</b>
<b>Xem thêm nhiều sách tại: </b>
<b> </b>
<b>Xem video giới thiệu bộ sách và các tính năng tại: </b>