Skkn rèn luyện cho học sinh kỹ năng giải một số dạng phương trình lượng giác

  • Số trang: 19 |
  • Loại file: DOC |
  • Lượt xem: 13 |
  • Lượt tải: 0
nguyen-thanhbinh

Đã đăng 8358 tài liệu

Mô tả:

PHẦN I : ĐẶT VẤN ĐỀ . Phương trình lượng giác là một trong những dạng toán thường xuất hiện trong đề thi đại học và thi học sinh giỏi. Đa số học sinh đã giải quyết được những dạng phương trình lượng giác cơ bản, tuy nhiên học sinh chưa thực sự giải quyết tốt khi gặp các phương trình lượng giác trong đề thi. Việc cung cấp cho học sinh một số phương pháp giải phương trình lượng giác là một việc làm cần thiết. Chính vì thế tôi chọn đề tài “ Rèn luyện cho học sinh kỹ năng giải một số dạng phương trình lượng giác” PHẦN II: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 1.Cơ sở lý luận của vấn đề a) Phương trình lượng giác cơ bản: +) sinx= m   x   k 2  x     k 2  ( k  z ). Với m 1 và sin  =m (có thể lấy  arcsinm). +) cosx= m  x   k 2 (k  z ). Với m 1 và cos  =m (có thể lấy  arccosm). +) tanx= m  x=   k , với tan  =m ( có thể lấy  =arctanm) (k  z ). +) cotx= m  x=   k , với cot  = m ( có thể lấy   arccotm) (k  z ). b) Một số dạng phương trình lượng giác đơn giản. +) Phương trình bậc nhất hoặc bậc hai đối với f(x) ( f(x) là một biểu thức lượng giác nào đó). Đặt ẩn phụ: t= f(x) +)Phương trình bậc nhất đối với sinx và cosx: asinx+ bcosx= c (a2+b2 0) Biến đổi vế trái về dạng: Csin(x+  ) hoặc Ccos(x+  ) +) Phương trình thuần nhất bậc hai đối với sinx và cosx. asin2x+ bsinxcosx+ ccos2x= 0 ( a2+ b2+ c2 0) Chia hai vế cho cos2x( với cosx 0), hoặc chia hai vế cho sin2x( với sinx 0) +) Phương trình dạng: asin2x+bsinxcosx+ ccos2x= d. (a2+b2+c2 0 ). Viết: d= d(sin2x+ cos2x) rồi đưa về dạng phương trình thuần nhất bậc hai đối với sinx và cosx. +) Phương trình dạng: a(sinx+ cosx)+ bsinxcosx+ c= 0 Đặt: t= sinx+ cosx=  sin x cos x  2 sin( x  t2  1 2   )  2 cos( x  ) 4 4 (đk: t  2)  phương trình bậc hai ẩn t. 1 +) Phương trình dạng: a(sinx- cosx)+ bsinxcosx+ c= 0 Đặt: t= sinx- cosx= 1 t2  sin x cos x  2 2 sin( x    )  2 cos( x  ) 4 4 (đk: t  2 ).  phương trình bậc hai ẩn t. Phương pháp giải phương trình lượng giác thông qua sơ đồ sau Phương pháp giải phương trình lượng giác Phương pháp giải phương trình lượng giác đưa về phương trình tích Biến đổi tổng thành tích Biến đổi tích thành tổng Phương pháp giải phương trình lượng giác: Đại số hóa bằng cách đặt ẩn phụ Phương trình bậc 1, bậc 2 đối với các hàm số lượng giác Phương trình bậc 1 đối với sinx và cosx Phương pháp giải phương trình không mẫu mực Phương trình thuần nhất bậc 2 đối với sinx và cosx Phương pháp giải phương trình đưa về phương trình lượng giác đã biết cách giải Phương trình đối xứng đôí vơí sinx, cosx Phương trình lượng giác cơ bản 2. Thực trạng vấn đề . Khi gặp bài toán giải lượng giác ở phức tạp, học sinh rất lúng túng trong cách giải quyết.Tuy nhiên khi nắm bắt được quy luật của một số dạng toán thì khó khăn sẽ được giải quyết. 3. Giải pháp và tổ chức thực hiện Để thực hiện đề tài này, tôi phân thành 4 phương pháp. Mỗi phương pháp tôi đưa ra một số các ví dụ và các bài tập áp dụng, các ví dụ này chủ yếu trong các đề thi đại học, đề thi học sinh giỏi các năm gần đây và một số bài tập tương tự. Sau đây là một số phương pháp giải phương trình lượng giác 2 1.Phương pháp1: Sử dụng các biến đổi lượng giác đưa về phương trình lượng giác đã biết cách giải.Rất nhiều phương trình lượng giác chỉ cần sử dụng các công thức lượng giác như các công thức hạ bậc, góc nhân đôi, công thức biến đổi tổng thành tích, tích thành tổng thì sẽ biến đổi đưa về phương trình lượng giác đã biết cách giải. Ví dụ 1.(Đại học khối D - 2007) .Giải phương trình x x (sin 2 +cos 2 )2 + 3 cosx =2 (1a) Giải: Phương trình (1a) tương đương với : x x  sin 2 2 2 cos 2  1+ sinx +   x   x   x x cosx  1 2 +2sin 2 cos 2 + 3     k 2 6 3     k 2 6 3  3 cosx =2 3 2 sinx + 1  1 cosx = 2  cos(x- 6 ) = 2    x  2  k 2   x    k 2  6 (k  z)  Vậy nghiệm của phương trình là : x= 2 +k2  , x= -  +k2  6 Ví dụ 2 . Giải phương trình : sin2xcosx + 3 cos3x =2- cos2xsinx Giải: Phương trình (3a) tương đương với : 1 2 (sin3x +sinx ) +  sin3x +  cos(  6 3 3 cos3x = 2- cos3x= 2   3 x )= 1  6 1 2 1 2 Vậy phương trình có nghiệm là: 3 2 cos3x = 1  k2   x = 18 - x= (3a) (sin3x - sinx) sin3x +  3x = (k  z ) .  18 - k 2 3 k 2 3 (k  z) (k  z) Ví dụ 3 (Đại học khối A - 2005). Giải phương trình: cos23xcos2x - cos2x = 0 Giải Phương trình (4a) tương đương với : (1 + cos6x) cos2x - (1 + cos2x) = 0 (4a) 3  cos2x + cos6x cos2x - 1- cos2x = 0  cos6x cos2x -1= 0  1 2 (cos4x + cos8x )- 1= 0  cos8x+ cos4x- 2= 0  2cos24x + cos4x - 3 = 0  3   cos 4 x  2  cos 4 x 1 .   cos 4 x 1 +) cos4x = 1  4x = k2   x = k 2 (k  z). k 2 Vậy phương trình có nghiệm là: x= (k  z). Ví dụ4 (Đại học dự bị khối B- 2003). x  3 ) cos x  2 sin 2 (  ) 2 4 1 2 cos x  1 (2  Giải phương trình: (5a) Giải 1 Đk: cosx  2 (*) Phương trình (5a) tương đương với: (2- 3 )cosx  (2- - [1- cos(x- 3 )cosx  2 - 1+ cos(x- )] = 2cosx- 1  2 ) = 2cosx - 1  (2- 3 )cosx - 1+ sinx = 2 cosx -- 1  2 cosx - 1- 3 cosx + sinx = 2 cosx - 1  sinx = 3 cosx  tanx = 3  x=  + k  ( k z ). 3 Kết hợp với điều kiện (*) Vậy phương trình có nghiệm là: x=  3 +(2k’+ 1)  ( k’  z). Ví dụ 5 (Dự bị khối A- 2002 ).Giải phương trình : cos( 2x+  4 ) + cos( 2x-  4 )+ 4sinx = 2+ 2 (1- sinx) (6a) Giải: Phương trình (6a) tương đương với : 2 cos2x.cos  4 + 4 sinx + cos2x + ( 4  2 2 sin2x - (4 +  2 2 sinx - 2 - 2 =0 )sinx - 2 - 2 = 0 2 ) sinx + 2 = 0 (*) 2 4    1  x  6  k 2 sin x  1  2  sin x     2  5 x   k 2 sin x  2  6 (k  z). Vậy phương trình có nghiệm là: x=   k 2 6 , x= 5  k 2 6 (k  z). Ví dụ 6:(HSG-2011) Giải phương trình. (1+ sinx) (1- 2sinx)+ 2(1+ 2sinx) cosx= 0. Giải. Phương trình(7a) tương đương với: 1- sinx-2sin2x+ 2cosx+ 2sin2x= 0  cos2x+ 2sin2x= sinx2- 2cosx 1  5 Đặt:  2 cos 2 x  sin   1 5 5 , sin 2 x  cos   1 5 sin x  2 5 cos x 2 5 sin  cos2x+ cos  sin2x= sin  sin2x- cos  cosx  sin(2 x   )  cos(  x)  sin(2 x   ) sin( x     (7a)    2 x    x    2  k 2   2 x     x      k 2 2    Vậy phương trình có nghiệm là: x=- 2  ) 2    x  2  k 2   x   2  k 2 3 3 3   k 2  hoặc x= 3  (k z ) 2 k 2  3 3 (k  z ) *Một số bài tập tương tự Giải các phương trình sau : 1.(Đại học khối B- 2004). 5 sinx- 2 = 3( 1 - sinx ) tan2x 2 2.( Đại học khối B- 2003 ) . cotx - tanx + 4 sin2x = sin 2 x 3. (Đại học khối A - 2009). (1  2 sin x ) cos x (1  2 sin x)(1  sin x) = 3 4.(Đại học khối D- 2009). 3 cos5x - 2 sin3x cos2x -sinx= 0 5.(Đại học khối A - 2002). Tìm nghiệm thuộc khoảng (0;2  ) của phương trình : 5( sinx + cos 3 x  sin 3 x ) 1  2 sin 2 x = cos2x +3 5 cos4x +sin4x +cos(x- 6.(Đại học khối D - 2005) . 2 x 2 3 2 2 cos 4 x sin 2 x tanx= cotx+ 4 ) .sin(3x-  4 )- 3 2 =0 3 x- 4 7. 4sin cos2x = 1 + cos ( ) 8.(Đại học khối B- 2009) . sinx + cosx.sin2x + 9.  3 cos3x= 2 ( cos4x + sin3x) . 2. Phương pháp2: Phương pháp đặt ẩn phụ. Một số phương trình lượng giác có thể đưa ẩn phụ vào để chuyển về phương trình đại số đã biết cách giảỉ, với cách đặt: t= sinu(x); t= cosu(x); t= sinu(x)+ cosu(x)....( Chú ý đk ẩn phụ). Hoặc đưa ẩn phụ vào để chuyển về phương trình lượng giác đơn giản hơn( ẩn phụ là biểu thức đại số ẩn x như: t= 2x 3  x  ... 6 2 , t= ). Ví dụ 1. Giải phương trình : 3(sinx +cosx)+ 2sin2x+ 3= 0 (2b). Giải. Phương trình ( 2b) tương đương với: 3( sinx + cosx )+ 4 sinx cosx + 3 = 0 (2b/ ) Đặt sinx + cosx = t ( t  t2  1  ) sinx.cosx = 2 2 Phương trình ( 2b/ ) trở thành: 2 2 3t + 2t - 2+3 = 0  2t +3t+ 1 = 0  +) Với t= -1  sinx + cosx = -1   sin(x +  +)Với t =  sin( x + 4 )= - 1  2  4 1 2 = sin(-  4 )  2 1 1 2  sin( x +  4    x  2  k 2   x   k 2 sinx + cosx = - 2  )=-2 t   1  (t / m) t   1  2 2 sin( x + )=-1 (k  z)  4 ) 1 =-2   1   x  4  arcsin( 2 2 )  k 2   x  3  arcsin( 1 )  k 2  4 2 2 Vậy phương trình có các nghiệm là: x=-  2 +k2  , x=  +k2  , x= 1    arcsin(2 2 4 )+k2  , x= 3 4 +arcsin(- 2 1 2 6 ) (k z ) Ví dụ 2. Giải phương trình : sin2x+ 2tanx= 3 ( 3b) Giải: ĐK: cosx 0 2t Đặt tanx= t  sin2x= 1  t 2 . Phương trình (3b) trở thành: 2t 1 t2 + 2t= 3  2t3- 3t2+ 4t- 3= 0  t= 1. +) Với t= 1  tanx= 1   x   k 4 (k  z ) Vậy phương trình có nghiệm là: x=   k 4 (k z ) Ví dụ 3: Giải phương trình: 3cosx+ 4sinx+ 6 6 3 cos x  4 sin x  1 (4b) Giải. Đặt: 3cosx+ 4sinx+1= t  3cosx+ 4sinx= t- 1( t o). Phương trình (4b) trở thành: t- 1+ 6 6  t t2- t+ 6= 6t t 6  t2 -7t+ 6= 0   t 1 +) Với t= 6  4sinx+ 3cosx+ 1= 6  4sinx+ 3cosx= 5  3 4 cos x  sin x 1  5 5 sin  cos x  cos  sin x 1 (sin   3 , 5 cos   4 5 )    sin(x+  ) = 1  x     k 2  x= -    k 2 (k  z ) 2 +)Vớit=1  3cosx+4sinx=0  3 2 3 4 cos x  sin x 0  sin( x   ) 0 5 5 4 (sin   5 , cos   5 )  x   k  x    k (k z ) . Vậy phương trình có nghiệm là: Ví dụ4:  x=-   2  k 2 , x=-   k (k z ) Giải phương trình: sin3x - 6 sin2xcosx + 11sinxcos2x - 6 cos3x =0 Giải: +) Nếu cosx = 0  x=  2 +k  (4b) (k  z) 7 Phương trình trở thành : 1 = 0 vô lý . Vậy cosx 0 . Chia cả 2 vế của phương trình ( 4b) cho cos3x  0 khi đó phương trình (4b) trở thành: tan3x- 6tan2x+11tanx-6=0 (4b/) Đặt: tanx=t. (4b/)  t3 - 6t2 +11t - 6 = 0  ( t- 1)( t2 - 5t +6) =0 t 1 t  2  t 3   (t- 1) (t-2) ( t- 3) = 0  +)Với t=1  tanx =1  x=  4 +k  (k  z) +)Với t =2  tanx = 2  x=  + l  +)Với t= 3  tanx= 3  x=  +m  Vậy nghiệm của phương trình là: x=  4 (l  z , tan  =2) (m  z ,tan  = 3) +k  , x=  +l  , x=  +m  ( k, l, m  z ; tan  =2 ;tan  =3).  Ví dụ5. Giải phương trình: sin(2x+ 6 ) cos( x   ) 1 6 Giải.  Đặt: x- 6 t  sin(2t      2t  6 2 ) cos t  1  2 cos 2 t   cos t 0  1   cos t   2  +) t= 2  k  +) t= 2 2x  x    t  2  k   t    k  3   2   k  x   k 6 2 3      k 2  x    k 2  x   k 2 3 6 3 2  3 cot 0 +) t=-  k 2  x  (k z )      k 2  x   k 2 6 3 6 Vậy các nghiệm của phương trình là: x 2    k , x   k 2 , x   k 2 (k  z ). 3 2 6 Ví dụ6 (HSGT-2009) Giải phương trình: sin(3x    ) sin 2 x.sin( x  ) 4 4 Giải. 8  4 Đặt: t x  .Phương trình đã cho trở thành:  ) sin t   sin 3t  cos 2t sin t 2 sin t 0  sin 3 t  sin t 0   2  sin t. cos t 0 sin t 1 sin(3t   ) sin( 2t   sin 2t 0  t k     x   k 2 4 2 Vậy các nghiệm của phương trình là: x     k ( k  z ). 4 2 . (*) Một số bài tập tương tự: Bài 1: Giải các phương trình sau: 3 1. (HVQHQT- 2000) . cos2x + cos22x + cos23x + cos24x = 2 2. ( Đại học dự bị khối B- 2004). 4(sin3x + cos3x) = cosx + 3sinx 3. (ĐHGTVT - 2001) . sin4x + sin4( x+  4 ) + sin4(x -  4 9 )=8. 4. (ĐHQGNH - 2000) . 2sinx + cotx = 2sin2x + 1 5. 2sin3x + 4 cos3x = 3sinx 6. 8 cos3( x+ 7. 4cos3x +3 8. 3 sin 2  3 2 ) = cos3x sin2x = 8 cosx x 3 x  cos( 2 2) 2 + 3 sin 2 x 2 cos x 2 =sin x 2 cos 2 x 2 x  x +sin2( 2  2 )cos 2 Bài 2: Cho phương trình: cos6x + sin6x = msin2x a) Giải phương trình khi m=1 b) Tìm m để phương trình có nghiệm Bài 3: Cho phương trình : (2sinx-1)( 2cos2x +2 sinx + m) =3 - 4cos2x a) Giải phương trình khi m=1 b) Tìm tất cả các giá trị của m để phương trình có đúng 2 nghiệm thoả mãn: 0 x  Bài 4: Cho phương trình . m(sinx+ cosx) +1+ 1 2 1 1 (tanx +cotx+ sin x + cos x ) =0 9 1 a) Giải phương trình khi m= 2 b) Xác định m nguyên để phương trình có nghiệm trong khoảng (0;  2 ). 3.Phương pháp3: Giải phương trình lượng giác đưa về phương trình tích. Rất nhiều phương trình lượng giác chỉ cần biến đổi lượng giác cơ bản để nhóm thừa số chung đưa về phương trình tích, đây là hướng ra đề chủ yếu trong các đề thi đại học mấy năm gần đây. Phương pháp này không phức tạp về tính toán, về thủ thuật biến đổi nhưng đòi hỏi phải vận dụng linh hoạt các công thức lượng giác để tạo các biến thức chung. Một số kỹ năng nhóm thừa số chung đơn giản nhưng rất hiệu quả: +) cos2x = 1 -sin2x =( 1- sinx)(1+ sinx) +) sin2 x = 1- cos2x =( 1- cosx)(1+ cosx) +) cos2x = cos2x - sin2x =(cosx-sinx)(cosx+sinx) +) 1+ sin2x =1+2sinxcosx=( sinx+cosx)2 +) 1- sin2x = 1- 2 sinxcosx =(sinx-cosx)2 Ví dụ 1: (Đại học khối D- 2008). Giải phương trình : 2sinx( 1 + cos2x)+sin2x = 1+2cosx (3a) Giải. Phương trình (3a) tương đương với: 2sinx( 1+ 2cos2x - 1) + 2sinxcosx =1 +2cosx  4sinxcos2x + 2sinxcosx =1+ 2 cosx  2 sinxcosx ( 1+ 2cosx) = 1 + 2cosx  (1 + 2 cosx) (2 sinxcosx - 1) = 0   2 cos x  1 0  2 sin x cos x  1 0   1   cos x  2  sin 2 x 1 2   x  3  k 2   x  2  k 2  3    x   k 4   (k  z) Vậy các nghiệm của phương trình là: x= 2 3 +k2  , x=- 2 3 +k2  , x=  4 +k  ( k  z) Ví dụ 2: (ĐHkB-2002 ) Giải phương trình: sin23x - cos24x = sin25x - cos26x Giải. (3b) 10 Phương trình (3b) tương đương với: sin23x + cos2 6x = sin25x + cos24x  1  cos 6 x 2 + 1  cos 12 x 2 = 1  cos 10 x 2 + 1  cos 8 x 2  cos12x - cos6x = cos8x - cos10x  - 2sin9x.sin3x = 2sin9x.sinx  2sin9x ( sinx+ sin3x ) =0  sin 9 x 0 sin x   sin 3 x   9 x k  x  3 x  k 2   x   3 x  k 2 Vậy các nghiệm của phương trình là:  x=    x k 9   x k   2    x k  2  (k  z). k 2 (k  z). k 9 , x= Ví dụ 3: (Đại học khối A- 2003 ). Giải phương trình . cotx -1 = cos 2 x 1  tan x +sin2x - 1 2 sin2x (3c) Giải.  tan x 1  Điều kiện xác định:  cos x 0  sin x 0  (*) Với điều kiện (*) phương trình (3c) tương đương với: cos x sin x   -1= cos x  sin x sin x cos x  sin x sin x cos 2 x  sin 2 x 1  tan x = + sin2x - 1 2 2sinxcosx cos x (cos x  sin x)(cos x  sin x) - sinx(cosx- sinx) cos x  sin x = cosx ( cosx - sinx) -sinx (cosx -sinx)  (cosx - sinx) ( 1 -sinxcosx + sin2x) = 0   cos x  sin x 0  2 1  sin x cos x  sin x 0 +) cosx -sinx = 0  tanx = 1  x= +) 1 - sinxcosx +sin2x = 0  1 - 1 2  4 + k  (k  z) sin2x + sin2x = 0  2 - sin2x + (1 - cos2x) = 0  sin2x + cos2x = 3 (vô nghiệm) 11  Vậy nghiệm của phương trình là: x= 4 + k (k  z) Ví dụ 4: (ĐHQG--HN-99). Giải phương trình. cos6x + sin6x = 2( cos8x + sin8x) (3d) Giải. Phương trình (3d) tương đương với: 2cos8x + 2sin8x - cos6x -sin6x = 0  cos6x ( 2 cos2x - 1) - sin6x ( 1- 2sin2x) = 0  cos6x .cos2x - sin6x .cos2x = 0  cos2x ( cos6x - sin6x ) = 0  cos2x ( cos2x - sin2x )( 1- sin2x.cos2x) =0  cos22x ( 1 - sin2x.cos2x) = 0  cos22x (1  cos2x = 0  2x =  2 +k   x= Vậy phương trình có nghiệm là: Ví dụ5. (Đại học khối A- 2011). x=  4  4 +k +k  2  2 1 4 sin22x) = 0 ( k  z) (k  z). Giải phương trình: 1  sin 2 x  cos 2 x  2 sin x sin 2 x 1  cot 2 x (3e) Giải. ĐK: x k  ( k  z) Phương trình (3e) tương đương với: sin2x( 1+ sin2x+ cos2x ) = 2 sinxsin2x  sinx ( 2cosx + 2sinxcosx ) = 2 2 sinxcosx   cos x 0   cos x  sin x  2     x  2  k  sin( x   ) 1 4  Vậy phương trình có nghiệm là: x =    k 4    x  4  k   x   2m 4  (m, k  z ) .   2m 4 (m, k  z ). , x= Ví dụ 6. (Đại học khối B- 2011). Giải phương trình: sin2xcosx +sinxcosx = cos2x+ sinx+ cosx Giải: sin2xcosx +sinxcosx = cos2x+ sinx+ cosx  2sinxcos2x- sinx+ sinxcosx= cos2x+ cosx 12  sinx(2cos2x-1)+ cosx(sinx-1)- cos2x=0  cos2x(sinx-1)+ cosx(sinx-1)= 0  (cos2x+ cosx)(sinx-1) = 0  2  x  3  k 3 cos 2 x  cos x     sin x 1  x   k 2  2 Vậy các nghiệm của phương trình là: x   2  k 2 , x   k (k  z ). 2 3 3 Ví dụ7 (HSGT-2010). Giải phương trình: cos2x+ cos3x- sinx- cos4x= sin6x. Giải. (3f)  (cos2x-cos4x)- sinx+ (cos3x-2sin3x.cos3x)  (2sinxsin3x- sinx)- (2sin3xcos3x- cos3x)= 0.  (2sin3x- 1)(sinx- co3x) = 0 1  sin 3 x  2  cos 3 x cos(   x) 2    2   x 18  k 3   x  5  k 2  18 3   x   k   8 2    x   k 4   (3f) (k z ) . Vậy phương trình có nghiệm là:  x= 18  k 2 3 , x= 5 2 k 18 3 , x=   k , 8 2 x=-   k 4 (k  z). (*) Một số bài tập tương tự: Giải các phương trình sau: 1. Đại học khối A-2010). (1  sin x  cos x ) sin( x   1 cosx 4 = 2 1  tan x 2 ( Đại học khối D- 2011) . sin 2 x  2 cos x  sin x  1 tan x  3 =0 3.(Đại học khối D-2004) . (2cosx - 1) (2 sinx+ cosx) =sin2x - sinx 4.(Đại học khối B - 2005) . 1+ sinx + cosx + sin2x + cos2x = 0 5. (Đại học khối D - 2010). sin2x - cos2x + 3 sinx - cosx - 1 = 0 6. (Đại học khối A- 2007) . (1 + sin2x) cosx + ( 1+ cos2x) sinx=1+sin2x 7. (Đại học khối B-2010). (sin2x + cos2x) cosx + 2 cos2x -sinx = 0 13 4. Phương pháp 4 : Phương pháp đánh giá. Xét phương trình: f(x)= g(x) (c). Trong đó f(x) A;  f ( x)  A g(x) A , suy ra (c)    g ( x)  A +)Chú ý một số bất đẳng thức cơ bản: -1  sinx  1  sinnx  sin2x -1  cosx  1  cosnx  cos2x Ví dụ 1. Giải phương trình sau: cos2x + cos 3x 4 -2=0 (n 2) (4a) Giải. Phương trình (4a) tương đương với: cos2x + cos Do: cos2x  1; cos  cos2x + cos 3x 4 3x 4 =2 3x 1  4 =2  cos2x + cos  cos 2 x 1   3x  cos 4 1  3x 2 4  x k   k 8  x  3  x=k8  (k  z). Vậy nghiệm của phương trình là: x=k8  (k  z). Ví dụ 2. Giải phương trình sau: sinx.cos4x = 1 Giải sinx.cos4x = 1  sin 5 x  sin 3 x 2 Do: -1  sin5x  1, -1  - sin3x  1 nên sin5x-sin3x 2 Phuwowng trình đã cho tương đương với: 14   k2 x   sin5x 1  10 5      x  t2 sin3x  1 x    k2 2  6 3 . Vậy phương trình có nghiệm là: x =   t 2 2 (k  z). Ví dụ 3. Giải phương trình : cos2012x + sin2012 x = 1 Giải. Ta có: sin2x ( 1- sin2010x)  0 ( vì -1  sinx  1) cos2x (1 - cos2010x )  0 ( vì -1 cosx  1) Nên sin2x  sin2012x và cos2x  cos2012x Do đó : sin2012x + cos2012x  sin2x + cos2x =1 Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi :  sin 2 x 0  sin 2 x(1  sin 2010 x) 0  sin 2010 x 1     2 2 2010  cos x(1  cos x) 0  cos x 0  2010  cos x 1 Vậy nghiệm của phương trình là : sin x 0  cos x 0  x =k  2 x=k  2 (k  z) Qua ví dụ 3, ta có bài toán tổng quát: Giải phương trình : sinnx + cosnx = 1 ( n 2, n  z). Ví dụ 4. Giải phương trình : cos5x + sin5x + cos2x + sin2x = 1 + 2 Giải. Ta có: cos2x + sin2x = 2 sin( 2x +  4 )  (k  z) (4a) 2 cos2x( 1- cos3x )  0 (vì -1  cosx  1) sin2x ( 1 -cos3x )  0 ( vì - 1  sinx  1) 15 Nên : cos5x + sin5x  cos2x + sin2 x = 1 Phương trình (4a) dẫn tới hệ:  cos 2 x(1  cos 3 x) 0  cos x  sin x 1  2 3   sin x(1  sin x) 0    cos 2 x  sin 2 x  2   cos 2 x  sin 2 x  2 5 5   cos x 0     sin x 1   cox 1  cos 2x  sin 2x  2  Hệ phương trình vô nghiệm, Phương trình đã cho vô nghiệm . Ví dụ 5. Giải phương trình: cos3x + 2  cos 2 3x =2 (1+sin22x) Giải: Ta có: 2(1+ sin22x)  2  x ( vì 0  sin22x 1) 1.cos3x+ 1. 2  cos 2 3 x  (12  12 )(cos 2 3 x  2  cos 2 3 x ) (4b) = 2  x. (áp dụng bất đẳng thức Bunhiacốpki ) Phương trình (4b) dẫn tới hệ sau:  2(1  sin 2 2 x) 2   cos 3x  2  cos 2 3x 2  sin 2 x 0    cos 3x 1    sin 2 x 0   cos 3x  2  cos 2 3x   x  k  2 (k,l  z)  2   x l  3  x=2n  (n  z). Vậy nghiệm của phương trình là: x= 2n  ( n  z) Ví dụ 6: (ĐH Y Thái Bình) . Giải phương trình: sin2x + sin 2 3 x 3 sin 4 x (cos3x.sin3x + sin3x.cos3x) = sinx.sin23x. Giải: Đk: sin4x  0  x  k  4 , k z 16 3 Ta có: cos3x.sin3x + sin3x.cos3x = 4 sin4x Khi đó phương trình đã cho trở thành: sin2x + 1 4 1 sin23x = sinx.sin23x  (sinx- 2 sin23x)2 +  ( sinx - Do (sinx - 1 4 1 1 sin23x)2 + 4 sin23x.cos23x = 0 2 1 2 ( sin23x - sin43x) = 0 (4c) sin23x)2  0 Và sin23x.cos23x 0.  2  k sin 3x 0 sin3x 0 x  3  x m sinx 0 sinx 0  x t     k 1  sin x  sin 3x 0  x      Nên phương trình (4c) dẫn tới hệ sau:  . 2 6 3  cos23x 0   sin 3x. cos 3x 0     1  x  t2 (k,t mz) sinx 2  6   5  x  6 t2  2 2 2 kết hợp điều kiện suy ra phương trình có nghiệm là: x=  6 +k2  , x = Vậy nghiệm của phương trình là: x= 5 +k2  6  6 (k  z) +k2  , x = 5 +k2  6 (k  z). (*) Bài tập tương tự: Giải các phương trình sau: 1) sin3x - cos10x =2 17 2) 3) 4) 5) 6) 7) cos8x + sin10x = 1 sinnx +cosnx = 1 (n 2, n  z) sinnx + cosmx =1 (m,n 2, m,n  z) (cos2x - sin4x)2 = 6 + 2sin3x (ĐHAN -97) sin3x + cos3x = 2- sin4x sinx + 2  sin 2 x + sinx 2  sin 2 x = 3 4. Kiểm nghiệm Để kiểm tra hiệu quả của đề tài tôi đã tiến hành kiểm tra trên hai đối tượng có chất lượng tương đương là lớp 11M và 11N. Trong đó lớp 11N chưa được rèn luyện kỹ về các phương pháp này, sau đó cho kiểm tra 45 phút với câu hỏi như nhau. ĐỀ KIỂM TRA(45 phút) Giải các phương trình lượng giác sau: 1 (2đ). 5sinx - 2 = 3(1- sinx) tan2x 2 (2đ). 3 (2đ). sin 2 x  2 cos x  sin x  1 tan x  3 0 1 x 1 x  cos 2  sin 2 4 3 2 2 4 (2đ). cos3x+ sin3x = 1 5 (2đ) . 2cos(2x- 3 5  ) = 3sin(x+ 5 ) + 5. Kết quả thu được như sau: Điểm < 5 Lớp Sĩ số 11M 39 Điểm [5; 8) Điểm  8 Số lượng % Số lượng % Số lượng % 9 23,1% 20 51,3% 10 25,6% 18 11N 47 28 59,6% 17 36,2% 2 4,2% PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT. Trong quá trình dạy học, đối với mỗi thể loại kiến thức, nếu giáo viên biết tìm ra những cơ sở lý thuyết, biết phát huy và sáng tạo cái mới và hướng dẫn học sinh vận dụng một cách hợp lý vào việc giải các bài tập tương ứng thì sẽ tạo được điều kiện để học sinh củng cố và hiểu sâu về lý thuyết cùng với việc thực hành giải toán một cách hiệu quả hơn, tạo được sự hứng thú, phát huy được tính chủ động và sự sáng tạo trong việc học của học sinh Qua đề tài này tôi thu được một số bài học : -Phải cho học sinh tiếp xúc với nhiều bài toán với những cách giải khác nhau. - Rèn luyện cho học sinh phân tích bài toán để tìm lời giải tối ưu nhất. - Rèn luyện cho học sinh cách trình bày một cách chặt chẽ , cô đọng. Trên đây là một số kinh nghiệm mà tôi đã rút ra và áp dụng trong quá trình dạy học nhằm ngày càng giúp ích được nhiều hơn trong học tập môn toán của học sinh. Tuy nhiên còn nhiều vấn đề cần hoàn thiện, rất mong được tiếp thu những ý kiến đóng góp của các đồng nghiệp để bổ sung vào đề tài nhằm hoàn thiện đề tài tốt hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn. XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Nguyễn Tuấn Anh Thanh Hóa, ngày 15 tháng 05 năm 2013 Tôi xin cam đoan đây là SKKN của mình viết, không sao chép nội dung của người khác. Tác giả Lê Thị Duyên 19
- Xem thêm -