Biến đổi phương trình − √3 sin x cos x = 1 về phương trình lượng giác có bản

Phương trình \(\sin 2x + 3\sin 4x = 0\) có nghiệm là:

Phương trình \(\dfrac{{\cos 2x}}{{1 - \sin 2x}} = 0\) có nghiệm là:

Phương trình \(\sqrt 3 {\cot ^2}x - 4\cot x + \sqrt 3  = 0\) có nghiệm là:

Nghiệm của phương trình \(4{\sin ^2}2x + 8{\cos ^2}x - 9 = 0\) là:

Phương trình \(\sqrt 3 \sin 2x - \cos 2x + 1 = 0\) có nghiệm là:

Phương trình \({\sin ^3}x + {\cos ^3}x = \sin x - \cos x\) có nghiệm là:

Giải phương trình \(\cos 3x\tan 5x = \sin 7x\).

Giải phương trình \(\left( {\sin x + \sqrt 3 \cos x} \right).\sin 3x = 2\).

Giải phương trình \(\sin 18x\cos 13x = \sin 9x\cos 4x\).

Giải phương trình \(1 + \sin x + \cos 3x = \cos x + \sin 2x + \cos 2x\).

Giải phương trình \(\cos x + \cos 3x + 2\cos 5x = 0\).

Giải phương trình \(\sin 3x - \sin x + \sin 2x = 0\).

1. Phương trình quy về phương trình bậc nhất đối với một hàm số lượng giác

Phương pháp chung:

- Bước 1: Biến đổi các phương trình đã cho về dạng tích \(A.B = 0\) hoặc sử dụng các công thức biến đổi tổng thành tích, tích thành tổng, nhân đôi, nhân ba,…

- Bước 2: Giải các phương trình lượng giác cơ bản, tìm nghiệm và kiểm tra điều kiện (nếu có).

2. Phương trình bậc hai đối với một số hàm số lượng giác

Phương trình dạng \(a{f^2}\left( x \right) + bf\left( x \right) + c = 0\left( {a,b,c \in R;a \ne 0} \right)\), ở đó \(f\left( x \right) = \sin u\left( x \right)\) (hoặc \(\cos u\left( x \right),\tan u\left( x \right),\cot u\left( x \right)\)).

Phương pháp chung:

- Bước 1: Đặt \(t = f\left( x \right)\) và đặt điều kiện cho \(t\).

- Bước 2: Thay \(t\) vào phương trình và giải phương trình bậc hai đối với \(t\), kết hợp điều kiện tìm \(t\).

- Bước 3: Giải phương trình \(f\left( x \right) = t\) tìm \(x\) và kết luận (chú ý kiểm tra điều kiện nếu có của \(x\)).

3. Phương trình bậc nhất đối với \(\sin x\)\(\cos x\)

Phương trình dạng: \(a\cos x + b\sin x = c\left( {{a^2} + {b^2} > 0} \right)\).

Phương pháp chung:

Cách 1: (Thường dùng cho giải phương trình)

- Bước 1: Kiểm tra điều kiện có nghiệm của phương trình: \({a^2} + {b^2} \ge {c^2}\).

- Bước 2: Chia hai vế của phương trình cho \(\sqrt {{a^2} + {b^2}} \) thì phương trình có dạng:

\(\dfrac{a}{{\sqrt {{a^2} + {b^2}} }}\cos x + \dfrac{b}{{\sqrt {{a^2} + {b^2}} }}\sin x = \dfrac{c}{{\sqrt {{a^2} + {b^2}} }}\).

- Bước 3: Đặt \(\cos \alpha  = \dfrac{a}{{\sqrt {{a^2} + {b^2}} }},\sin \alpha  = \dfrac{b}{{\sqrt {{a^2} + {b^2}} }}\) thì phương trình trở thành \(\cos \left( {x - \alpha } \right) = \dfrac{c}{{\sqrt {{a^2} + {b^2}} }}\).

- Bước 4: Giải phương trình lượng giác cơ bản trên tìm \(x\).

Cách 2: (Thường dùng để giải và biện luận):

- Bước 1: Xét \(x = \pi  + k2\pi  \Leftrightarrow \dfrac{x}{2} = \dfrac{\pi }{2} + k\pi \) có là nghiệm hay không.

- Bước 2: Xét \(x \ne \pi  + k2\pi  \Leftrightarrow \dfrac{x}{2} \ne \dfrac{\pi }{2} + k\pi \) thì đặt \(t = \tan \dfrac{x}{2} \Rightarrow \sin x = \dfrac{{2t}}{{1 + {t^2}}},\cos x = \dfrac{{1 - {t^2}}}{{1 + {t^2}}}\) ta được phương trình bậc hai theo \(t:\left( {b + c} \right){t^2} - 2at + c - b = 0\).

- Bước 3: Giải phương trình trên tìm \(t \Rightarrow x\) và kiểm tra điều kiện, kết luận nghiệm.

4. Phương trình đẳng cấp đối với \(\sin x\)\(\cos x\)

Phương trình dạng \({a_0}{\sin ^n}x + {a_1}{\sin ^{n - 1}}x\cos x + ... + {a_{n - 1}}\sin x{\cos ^{n - 1}}x + {a_n}{\cos ^n}x = 0\).

Phương pháp chung:

- Bước 1: Xét \(\cos x = 0 \Rightarrow \sin x = 1\), thay vào phương trình xem có thỏa mãn hay không.

- Bước 2: Xét \(\cos x \ne 0\), chia hai vế của phương trình cho \({\cos ^n}x \ne 0\) và đặt \(\tan x = t\).

- Bước 3: Giải phương trình ẩn \(t\) tìm nghiệm \(t\).

- Bước 4: Giải phương trình \(\tan x = t\) tìm nghiệm, kiểm tra điều kiện và kết luận nghiệm.

6. Phương trình đối xứng và dạng đối xứng với \(\sin x\)\(\cos x\)

Phương trình dạng \(a\left( {\sin x + \cos x} \right) + b\sin x\cos x + c = 0\).

Phương pháp chung:

- Bước 1: Đặt \(\sin x + \cos x = t \Rightarrow \sin x\cos x = \dfrac{{{t^2} - 1}}{2}\).

- Bước 2: Thay vào phương trình tìm \(t\).

- Bước 3: Giải phương trình \(\sin x + \cos x = t \Leftrightarrow \sqrt 2 \sin \left( {x + \dfrac{\pi }{4}} \right) = t\) để tìm \(x\).

Biến đổi phương trình − √3 sin x cos x = 1 về phương trình lượng giác có bản

Biến đổi phương trình − √3 sin x cos x = 1 về phương trình lượng giác có bản
[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn

I. Kiến thức cơ bản

  • Các phương trình lượng giác cơ bản:
  • $\sin x=a \Leftrightarrow x=\arcsin a +k2\pi \vee x=\pi -\arcsin a +k2\pi $
  • $\cos x=a \Leftrightarrow x=\arccos a +k2\pi \vee x=-\arccos a +k2\pi $
  • $\tan x=a \Leftrightarrow x=\arctan a+ k\pi$
  • $\cot x=a \Leftrightarrow x=arccot a+k\pi$
  • Các phương pháp giải phương trình lượng giác:
  • Sử dụng phương pháp đại số.

Với phương trình chỉ có $\sin x$ hoặc $\cos x,\tan x,\cot x$, ta có thể đặt $\sin x=t$(tương tự với $\cos x,\tan x,\cot x$) rồi đưa về dạng phương trình đại số.
Ví dụ: Giải phương trình $2\sin^2x-5\sin x-3=0$
Giải: $2\sin^2x-5\sin x-3=0 \Rightarrow (2\sin x-3)(\sin x+1)=0 \Rightarrow \sin x=-1 \vee \sin x=\frac{3}{2} \Rightarrow x=\frac{-\pi}{2}+k2\pi \vee x=\frac{3\pi}{2}+k2\pi$ (Phương pháp này có thể áp dụng cho các phương trình có thể đưa về dạng trên, như là quy về một “ẩn” $\sin x$ hoặc $\cos x,\tan x,\cot x$)

Ví dụ: Giải phương trình $\cos 2x+3\sin x-4=0$


Giải: $\cos 2x-3\sin x+4=0 \Leftrightarrow 1-2\sin ^2x-3\sin x+4=0 \Leftrightarrow 2\sin^2x+3\sin x-5=0 \Leftrightarrow (\sin x-1)(2\sin x+5)=0 \Rightarrow \sin x=1 \Rightarrow x=\frac{\pi}{2}+k2\pi$
(Một số cách biến đổi đưa về phương trình đại số:


  • Phương trình dạng $a\sin ^2x+b\sin x\cos x+c\cos ^2x=d$.
Chia cả 2 vế cho $\cos ^2x$ đưa toàn bộ VT về $\tan x$, dùng công thức $\frac{1}{\cos ^2x}=1+\tan ^2x$ để đưa về phương trình ẩn $\tan x$.
  • Phương trình dạng $a\sin x+b\cos x=c$
Chia 2 vế cho $\sqrt{a^2+b^2}$, khi đó vì $(\frac{a}{\sqrt{a^2+b^2}})^2+(\frac{b}{\sqrt{a^2+b^2}})^2=1$ nên tồn tại $\alpha$ sao cho $\frac{a}{\sqrt{a^2+b^2}}=\cos \alpha, \frac{b}{\sqrt{a^2+b^2}}=\sin \alpha$. Phương trình đã cho tương đương với $\cos \alpha \sin x+\sin \alpha \cos x=\frac{d}{\sqrt{a^2+b^2}} \Rightarrow \sin (x+\alpha)=\frac{d}{\sqrt{a^2+b^2}}$
  • Phương trình dạng $a(\sin x \pm \cos x)+b\sin x.\cos x+c=0$
Đặt $\sin x \pm \cos x=t \Rightarrow \sin x.\cos x=\pm \frac{t^2+1}{2}$
Ta đưa về phương trình ẩn $t$.)

  • Hạ bậc đề đưa về phương trình đơn giản hơn

Thông thường, những bài phương trình lượng giác có hệ số trong $\sin x$ hoặc $\cos x,\tan x,\cot x$ lớn, ta thường hạ hệ số hoặc phân tách hệ số thích hợp để có thể đưa về sử dụng phương pháp đại số. Ví dụ: Giải phương trình $sin^23x-sin^22x-sin^2x=0$

Giải: $sin^22x=sin^23x-sin^2x=\frac{1-\cos 6x}{2}-\frac{1-\cos2x}{2}=\frac{\cos 2x-\cos 6x}{2}=\sin 2x.\sin 4x \Rightarrow \sin 2x(\sin 4x-\sin 2x)=0 \Rightarrow \sin 2x. \cos 3x. \sin x=0$


Đặt ẩn phụ là phương pháp giúp ta có thể đưa về phương trình dạng đại số dễ nhất. Thông thường, ta có thể đặt ẩn phụ luôn, chỉ có một số bài hiếm gặp mới phải biến đổi công thức lượng giác mới có thể đặt ẩn phụ.
Sau đây là các cách đặt ẩn thông thường:

  1. Đặt $t=\tan \frac{x}{2} \Rightarrow \sin x=\frac{2t}{1+t^2}, \cos x=\frac{1-t^2}{1+t^2}, \tan x=\frac{2t}{t^2-1}, \cot x=\frac{t^2-1}{2t}.$
  2. Đặt $t=\frac{1}{\sin x}$ hoặc $t=\frac{1}{\cos x}$ với $|t| \geq 1$.
  3. Đặt $t=a\sin x+b\cos x$ với $|t| \leq \sqrt{a^2+b^2}$.
  • Phương pháp đánh giá, bất đẳng thức.

Có một số ít dạng bài tập rơi vào dạng này, nhưng phương pháp này cũng là 1 phương pháp đáng chú ý. Bằng cách sử dụng bất đẳng thức cổ điển ( bất đẳng thức Cauchy, bất đẳng thức Bunyakovsky ) hoặc là miền giá trị hàm số lượng giác.
Ví dụ: Giải phương trình $\cos x.\cos 5x=1$
Giải: Vì $|\cos x|, |\cos 5x| \leq 1 \Rightarrow \cos x.\cos 5x \leq |\cos x.\cos 5x| \leq 1$. Dấu “ = “ xảy ra khi $\cos x=\cos 5x=1$ hoặc $\cos x=\cos 5x=-1$.

II. Các bài tập vận dụng


  1. Giải phương trình: $2\sin ^2x+5\sin x\cos x+2\cos ^2x=2$
  2. Giải phương trình: $\sin x+\sqrt{3}\cos x=1$
  3. Giải phương trình $\tan^2x+\cot ^2x=2$
  4. Giải phương trình $\cos 2x+3\sin x=2$

Reactions: Đình Hải, Timeless time, Xuan Pham and 2 others