Đang tải... (xem toàn văn)
NỘI DUNG SÁNG KIẾN A. Lời nói đầu. Phương trình lượng giác là kiến thức rất quan trọng trong bộ môn toán nói chung và môn toán 11 nói riêng. Tuy nhiên khi giải phương trình lượng giác thì học sinh thường lúng túng không biết nên giải như thế nào hay dùng phương pháp nào để giải. Vì vậy Tôi viết sáng kiến “ MỘT SỐ DẠNG PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC VÀ CÁCH GIẢI” nhằm củng cố và giải tôt bài toán PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC. B. Nội dung: Vấn đề 1: Phương trình lượng giác cơ bản. 1. Phương trình Nếu thì phương trình vô nghiệm. Nếu thì Đặc biệt: 2. Phương trình Nếu thì phương trình vô nghiệm. Nếu thì Đặc biệt: 3. Phương trình 4. Phương trình • Các giá trị đặc biệt cần nhớ: . Bài tập áp dụng: 1. Giải các phương trình sau: a) b) c) d)
hoctoancapba.com BÁO CÁO TÓM TẮT SÁNG KIẾN 1. Người thực hiện: - Họ và tên: Cao Văn Sóc - Năm sinh: 25/09/1982 - Đơn vị công tác: Trường THPT Trà Cú - Chức vụ hiện tại: Giáo viên dạy lớp. - Trình độ chuyên môn: ĐHSP TOÁN TIN. 2. Tên sáng kiến: MỘT SỐ DẠNG PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC VÀ CÁCH GIẢI 3. Nội dung sáng kiến: gồm 7 phần chính + Thứ I: Phương trình lượng giác cơ bản. + Thứ II: Phương trình bậc 2 hay bậc cao đối với một số hàm số lượng giác. + Thứ III: Phương trình có mũ cao và chẵn đối với hàm số sinx và cosx. + Thứ IV: Phương trình bậc nhất đối với sinx và cosx + Thứ V: Phương trình đẳng cấp đối với sinx và cosx. + Thứ VI: Phương trình dạng ( ) sin cos ,sin .cos 0f x x x x± = + Thứ VII: Biến đối phương trình về dạng tích. 4. Thời gian thực hiện sáng kiến: từ tháng ……/…. đến tháng ………/năm. 5. Phạm vi áp dụng: áp dụng tại lớp 11A 1 Trường THPT Trà Cú. 6. Hiệu quả: Học sinh dễ tiếp thu, tính toán thành thạo, đạt hiệu quả cao. Thời gian Giỏi Khá Trung bình Yếu Kém Trước khi áp dụng % Sau khi áp dụng XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ NGƯỜI BÁO CÁO 1 hoctoancapba.com NỘI DUNG SÁNG KIẾN A. Lời nói đầu. Phương trình lượng giác là kiến thức rất quan trọng trong bộ môn toán nói chung và môn toán 11 nói riêng. Tuy nhiên khi giải phương trình lượng giác thì học sinh thường lúng túng không biết nên giải như thế nào hay dùng phương pháp nào để giải. Vì vậy Tôi viết sáng kiến “ MỘT SỐ DẠNG PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC VÀ CÁCH GIẢI” nhằm củng cố và giải tôt bài toán PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC. B. Nội dung: Vấn đề 1: Phương trình lượng giác cơ bản. 1. Phương trình cos x m= * Nếu 1m > thì phương trình vô nghiệm. * Nếu 1m ≤ thì cos arccos 2 , x m x m k k π = ⇔ = ± + ∈¢ Đặc biệt: cos cos 2x x k α α π = ⇔ = ± + 2. Phương trình sin x m= * Nếu 1m > thì phương trình vô nghiệm. * Nếu 1m ≤ thì ( ) sin 1 arcsin , k k x m x m k π = ⇔ = − + ∈¢ arcsin 2 arcsin 2 x m k x m k π π π = + ⇔ = − + Đặc biệt: ( ) sin sin 1 k x x k α α π = ⇔ = − + 2 ; 2 x k k x k α π π α π = + ⇔ ∈ = − + ¢ 3. Phương trình tan x m= * tan arctan , kx m x m k π = ⇔ = + ∈¢ * tan tan , kx x k α α π = ⇔ = + ∈¢ 4. Phương trình cot x m= * cot arccot , kx m x m k π = ⇔ = + ∈¢ * cot cot , kx x k α α π = ⇔ = + ∈¢ • Các giá trị đặc biệt cần nhớ: cos 0 2 x x k π π = ⇔ = + cos 1 2x x k π = ⇔ = ( ) cos 1 2 1x k π = − ⇔ + sin 0x x k π = ⇔ = sin 1 2 2 x x k π π = ⇔ = + sin 1 2 2 x x k π π = − ⇔ = − + tan 1 4 x x k π π = ⇔ = + tan 1 4 x x k π π = − ⇔ = − + . Bài tập áp dụng: 1. Giải các phương trình sau: a) 2cos 1 0x + = b) 2sin 3 0 4 x π + + = ÷ c) sin cos 0x x + = d) tan 5 tan 3x x = 2 hoctoancapba.com 2. Giải các phương trình sau: a) sin 4 1 cos6 x x = b) 1 tan tan3 1 tan x x x + = − c) tan 2 .tan 7 1x x = d) sin 6 8cos .cos2 .cos4 sin x x x x x = Vấn đề 2: Phương trình bậc hai hay bậc cao đối với một hàm số lượng giác. Ví dụ: Giải phương trình a) 2 2cos cos 1 0x x− − = b) 3 2 3tan tan tan 1 0x x x− − − = Giải: 1) 2 2 cos 1 2cos cos 1 0 , 2 1 2 cos 3 2 x k x x x k x k x π π π = = − − = ⇔ ⇔ ∈ = ± + = ¢ 2) 3 2 3tan tan tan 1 0x x x− − − = Đặt tan x t= , ta có pt: ( ) ( ) 3 2 2 3 1 0 1 3 2 1 0Pt t t t t t t⇔ − − − = ⇔ − + + = ( ) 2 1 0 1 3 2 1 0 t t t t Vn − = ⇔ = + + = Vậy: tan 1 , k 4 x x k π π = ⇔ = + ∈¢ . Bài tập áp dụng: 1) Giải các phương trình: a) 2 2 2sin 3 sin 6 2x x+ = b) 4 6 cos cos2 2sin 0x x x− + = 2) Giải các phương trình: a) 8 8 2 17 sin cos cos 2 16 x x x+ = b) tan 2cot 1 0x x − + = Vấn đề 3: Phương trình có số mũ cao và chẵn đối với hai hàm số sin x và cos x Cách giải: Người ta thường dùng phương pháp hạ bậc để giải các phương trình loại này. Công thức hạ bậc 2 2 2 1 cos2 1 cos2 1 cos 2 sin ; cos ; tan 2 2 1 cos2 x x x x x x x − + − = = = + Ví dụ: Giải phương trình: 2 2 2 2 sin sin 2 sin 3 sin 4x x x x+ = + (1) Giải: (1) 2 2 2 2 1 cos2 1 cos 4 1 cos6 1 cos8 sin sin 2 sin 3 sin 4 2 2 2 2 x x x x x x x x − − − − ⇔ + = + ⇔ + = + cos2 cos 4 cos6 cos8 2 3 .cos 2cos 7 .cosx x x x co x x x x⇔ + = + ⇔ = ( ) cos cos7 cos3 0x x x⇔ − = 2 cos 0 , cos7 cos3 5 2 x k x k x k x x k x π π π π = + = ⇔ ⇔ = ∈ = = ¢ Vậy: phương trình có các họ nghiệm: ; , 2 5 k x k x k π π π = + = ∈¢ . 3 hoctoancapba.com Bài tập áp dụng: Giải các phương trình sau: a) 2 2 2 2 sin 2 sin 3 sin 4 sin 5 2x x x x+ + + = b) ( ) 6 6 4 4 5 cos sin cos sin 6 x x x x+ = + c) 8 8 1 cos sin 8 x x+ = d) 4 4 sin cosx x a+ = (a là tham số) e) 2 2 2 1 sin sin 2 sin 3 2 x x x− + = f) 6 6 2 2 cos sin 1 .tan 2 cos sin 4 x x x x x + = − Vấn đề 4: Phương trình bậc nhất đối sin x và cos x . Dạng: .sin .cosa x b x c + = (*) với a, b, c là các hằng số và 2 2 0a b+ ≠ Cách giải: (*) 2 2 2 2 2 2 sin cos a b c x x a b a b a b ⇔ + = + + + Ta thấy: 2 2 2 2 2 2 1 a b a b a b + = ÷ ÷ + + nên ta đặt 2 2 2 2 cos ; sin a b a b a b α α = = + + (*) 2 2 sin .cos cos .sin c x x a b α α ⇔ + = + ( ) 2 2 sin c x a b α ⇔ + = + . Vậy ta đã biến (*) về dạng phương trình lượng giác cơ bản đã biết cách giải. (*) có nghiệm 2 2 2 2 2 1 c a b c a b ⇔ ≤ ⇔ + ≥ + (*) vô nghiệm 2 2 2 a b c⇔ + < Ghi nhớ: • Chia 2 vế pt cho 2 2 a b+ • Pt (*) có nghiệm 2 2 2 a b c⇔ + ≥ Bài tập áp dụng: 1) Giải các phương trình sau: 2) Cho pt: sin cos 1x m x + = (1) a. Giải pt với 3m = − b. Định m để mọi nghiệm của pt (1) cũng là nghiệm của pt 2 sin cosm x x m+ = 3) Giải và biện luận theo tham số m phương trình: a. ( ) 2 1 cos sin 3 1m x m x m− + = − b. cos2 sin 2 1m x x m − = − 4) Tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của các hàm số: a. cos 2sin 2 sin x x y x − = − 4 hoctoancapba.com b. 2cos sin 1 2 cos sin x x y x x − − = + + 5) Chứng minh x∀ ∈¡ , ta có: 4 71 2sin cos 4 71 11 sin 2cos 4 11 x x x x − − + − + ≤ ≤ + + Vấn đề 5: Phương trình đẳng cấp đối với sin x và cos x Dạng: 2 2 sin sin cos cos 0a x b x x c x+ + = 3 2 2 3 sin sin cos sin cos cos 0a x b x x c x x d x+ + + = 4 3 2 2 3 4 sin sin cos sin cos sin cos cos 0a x b x x c x x d x x e x+ + + + = … ( , , , , a b c d e là các hằng số) Các phương trình trên được gọi là các phương trình đẳng cấp bậc hai, bậc ba, bậc bốn, … đối với sin x và cos x Mọi số hạng trong phương trình đẳng cấp bậc k đều phải có tính chất: tổng số bậc của sin x và cos x đều bằng k . Cách giải: • Xét xem cos 0 2 x x k π π = ⇔ = + có phải là nghiệm của phương trình hay không ? Chú ý 2 cos 0 sin 1x x= ⇒ = • Sau đó chia hai vế của phương trình cho 2 cos x (đối với phương trình đẳng cấp bậc hai) hay 3 cos x (đối với phương trình đẳng cấp bậc ba) …để đưa về dạng phương trình bậc hai, bậc ba, … đối với tan x . Chú ý: Cũng có thể xét riêng trường hợp sin 0x x k π = ⇒ = , rồi chia 2 vế cho 2 sin x hay 3 sin x , … để được phương trình bậc hai, bậc ba, … đối với cot x . Ví dụ: Giải phương trình 2 2 2sin 3sin cos 3cos 2x x x x+ + = (1) Giải: • Khi cos 0x = , ta có VT (1) = VP (1) = 2 do đó pt (1) có họ nghiệm , 2 x k k π π = + ∈¢ • Khi cos 0x ≠ , chia 2 vế cho 2 cos x , ta được: (1) ( ) 2 2 2 tan 3tan 3 2 1 tanx x x⇔ + + = + 1 1 tan arctan 3 3 x x k π ⇔ = − ⇔ = − + ÷ Vậy phương trình có 2 họ nghiệm: 1 ; arctan ; 2 3 x k x k k π π π = + = − + ∈ ÷ ¢ . Bài tập áp dụng: 1) Giải các phương trình: a. 2 2 sin 2sin 2 3cos 0x x x+ + = b. ( ) 2 2 3 sin 1 3 sin cos cos 1 3 0x x x x+ − − + − = c. 3 2 2 3 2sin 4sin cos sin cos 2cos 0x x x x x x+ + + = 2) Xác định m để các phương trình sau đây có nghiệm. 5 hoctoancapba.com Nhận xét: • Ta có thể giải và biện luận phương trình đẳng cấp bậc hai đối với sin x và cos x cách dung công thức hạ bậc và công thức nhân đôi để đưa về dạng: sin 2 cos2A x B x C+ = . • Bằng phương pháp tương tự như trên còn giúp ta tìm GTLN, GTNN của hàm số có dạng: 2 2 sin sin cos cosy a x b x x c x d= + + + hoctoancapba.com Vấn đề 6: Phương trình dạng: ( ) sin cos ,sin .cos 0f x x x x ± = . Bằng cách biến đổi biến số ta có thể chuyển phương trình này về dạng phương trình đại số hữu tỉ. • Xét phương trình ( ) sin cos ,sin .cos 0f x x x x ± = Đặt sin cos 2 cos 4 t x x x π = + = − ÷ Vậy: 2 2 1 2 à 1 2sin cos sin cos 2 t t v t x x x x − ≤ = + ⇒ = Thay vào phương trình đã cho, ta được phượng trình hữu tỉ theo t • Phương trình ( ) sin cos sin 0a x x b x c+ + + = được gọi là phương trình đối xứng của sin à cosx v x . Phương trình này là trường hợp đặc biệt của phương trình trên. Ví dụ: Giải phương trình: ( ) sin 2 12 sin cos 12 0x x x− − + = Giải: ( ) sin 2 12 sin cos 12 0x x x− − + = Đặt sin cos 2 sin 4 t x x x π = − = − ÷ . Vậy 2 2 à 1 sin 2t v t x≤ = − . Thay vào phương trình đã cho, ta có: ( ) ( ) 2 2 1 1 12 12 0 12 13 0 13 t t t t t t L = − − + = ⇔ + − = ⇔ = − Vậy 2 1 2 sin 1 sin sin ; 2 4 4 4 2 2 x k x x k x k π π π π π π π = + − = ⇔ − = = ⇔ ∈ ÷ ÷ = + ¢ Bài tập áp dụng: 1. Giải các phương trình sau a. ( ) 3 3 sin cos 2 sin cos 1x x x x+ = + − b. ( ) 4sin cos 2 sin cos 1 0x x x x− + + = c. 3 3 2 sin cos 2 x x+ = 2. Giải các phương trình sau a. 3 3 1 sin cos 1 sin 2 2 x x x+ = − b. ( ) sin cos 6 sin cos 1x x x x= − − c. ( ) ( ) 5 sin cos sin 3 cos3 2 2 2 sin 2x x x x x+ + − = + 6 hoctoancapba.com d. ( ) ( ) 3 sin cos 2 1 sin 2 sin cos 2 0x x x x x+ − + + + − = e. ( ) 2 sin cos tan cotx x x x+ = + 3. Giải các phương trình sau a. 1 1 10 cos sin cos sin 3 x x x x + + + = b. 3 2 3 1 cos tan 1 sin x x x − = − 4. Cho phương trình: sin cos 1 sin cosx x m x x+ = + a. Định m để phương trình có nghiệm. b. Giải phương trình khi 2 3 m = . Vấn đề 7: Biến đổi về phương trình dạng tích. • Nếu phương trình ( ) 0f x = được biến đổi về dạng ( ) ( ) ( ) 1 2 0 n f x f x f x = thì tập nghiệm của phương trình ( ) 0f x = là tập hợp các nghiệm của phương trình ( ) 1 0f x = ; ( ) 2 0f x = ; … ( ) 0 n f x = . • Để biến đổi phương trình về dạng tích ta chú ý các vấn đề sau: hoctoan capba.com - Dạng: ( ) sin sin 2 sin 3 0 sin 4sin 2cos 3 0a x b x c x x x x a c+ + = ⇔ − + + + = . - Để đặt thừa số chung cần chú ý : a) sin 2 ; sin 3 ; tan ; tan 3 ; tan 2x x x x x có nhân tử chung là sin x . b) sin 2 ; cos3 ; tan 2 ; cot 3 ; cotx x x x x có nhân tử chung là cos x c) 2 2 2 2 cos ; cot ; sin ; tan 2 2 x x x x có nhân tử là 1 cos x + . d) 2 2 2 2 sin ; tan ; sin ; tan 2 2 x x x x có nhân tử là 1 cos x − . e) cos 2 ; cot 2 ; 1 sin 2 ; 1 tan ; 1 cot ; tan cotx x x x x x x+ + + − có nhân tử chung là sin cosx x + . f) cos 2 ; cot 2 ; 1 sin 2 ; 1 tan ; 1 cot ; tan cotx x x x x x x− − − − có nhân tử chung là cos sinx x − . Ví dụ: Giải phương trình ( ) ( ) 2 2sin 1 2sin 2 1 3 4cosx x x− + = − (1) Giải: Ta có ( ) ( ) ( ) 2 2 2 3 4cos 3 4 1 sin 4sin 1 2sin 1 2sin 1x x x x x− = − − = − = − + ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 2sin 1 2sin 1 2sin 1 2sin 1 0x x x x⇔ − + − − + = ( ) ( ) ( ) 2sin 1 2sin 1 2sin 1 0x x x⇔ − + − + = ( ) ( ) 2sin 1 2sin 2 2sin 0x x x⇔ − − = ( ) ( ) 2sin 2sin 1 2cos 1 0x x x⇔ − − = 7 hoctoancapba.com sin 0 2 6 1 sin , 5 2 2 6 1 cos 2 2 3 x k x x k x k x k x x k π π π π π π π = = = + ⇔ = ⇔ ∈ = + = = ± + ¢ Bài tập áp dụng: 1. Giải các phương trình: a) cos 2 cos8 cos6 1x x x− + = . b) ( ) sin 4 4sin cos4 4cos 1x x x x− − − = . c) 3sin 2cos 2 3tanx x x + = + d) 3 2cos cos 2 sin 0x x x+ + = 2. Giải các phương trình: a) 4cos 2cos2 cos4 1x x x − − = b) sin sin 2 sin3 3 cos cos2 cos3 x x x x x x + + = + + c) 1 cos cos2 cos3 2 x x x− + = d) 1 sin cos sin 2 cos2 0x x x x+ + + + = Vấn đề 8: Phương pháp đặt ẩn phụ. Một số phương trình lượng giác có thể giải bằng cách quy về phương trình đại số qua phép đặt ẩn phụ. Các phép đặt ẩn phụ thường gặp: • Đặt sin ; cos thì 1t x t x t= = ≤ • Đặt tan ; cot thì tt x t x= = ∈¡ • Đặt 2 2 sin cos thì t a x b x t a b= + ≤ + • Đặt tan cot thì 2t x x t= + ≥ … Ví dụ: Giải phương trình 2 6 cos 2 4sin 8cosx x x+ = Giải: Đặt cos2 ; 1t x t= ≤ . Ta có: 2 2 2 1 cos2 1 sin 2 2 x t x − − = = ÷ ÷ ; 3 3 6 1 cos 2 1 cos 2 2 x t x + + = = ÷ ÷ Pt trở thành: ( ) ( ) 2 3 1 1t t t+ − = + 3 2 2 4 0t t t⇔ + + = ( ) 2 2 4 0t t t⇔ + + = 0t ⇔ = Vậy: cos2 0 2 ; 2 4 2 x x k x k k π π π π = ⇔ = + ⇔ = + ∈¢ . Bài tập áp dụng: 8 hoctoancapba.com 1. Giải các phương trình sau: a) 2 cos 2tan 2 x x+ = b) ( ) ( ) 1 tan 1 sin 2 1 tanx x x− + = + c) 2 2 1 1 cos cos cos cos x x x x + = + d) 2 2 1 1 cos 2 cos 1 cos cos x x x x + = − + ÷ 2. Giải các phương trình sau: a) ( ) 2 2 1 5 cot tan cot 2 0 cos 2 x x x x + − + = = b) 6 3cos 4sin 6 3cos 4sin 1 x x x x + + = + + c) 3 3 9sin 5sin 2cos 0x x x− + = . d) 2 tan 2 cot 8cosx x x+ = . C. Lời kết: hoctoancapba.com Mục đích của chuyên đề này giúp học sinh giải “ PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC” tốt hơn; tuy nhiên do thời gian có hạn nên chắc chắn chuyên đề còn nhiều thiếu sót, mong quý Thầy cô trong Tổ góp ý. Xin chân thành cám ơn. ĐƠN VỊ: TRƯỜNG THPT TRÀ CÚ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc PHIẾU NHẬN XÉT, XẾP LOẠI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Tên đề tài: MỘT SỐ DẠNG PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC VÀ CÁCH GIẢI Thời gian thực hiện: Từ tháng …….đến tháng… Tác giả: Cao Văn Sóc Chức vụ: Giáo viên Bộ phận công tác: Tổ Toán- Trường THPT Trà Cú. TỔ CHUYÊN MÔN Nhận xét: …………………………………………… HỘI ĐỒNG KHGD TRƯỜNG Nhận xét: …………………………………………… 9 hoctoancapba.com …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… Xếp loại (Đạt, không đạt)………… Ngày… tháng… năm ……… Tổ trưởng …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… Xếp loại (Đạt, không đạt)………… Ngày… tháng… năm ……… Hiệu trưởng 10 . nên giải như thế nào hay dùng phương pháp nào để giải. Vì vậy Tôi viết sáng kiến “ MỘT SỐ DẠNG PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC VÀ CÁCH GIẢI” nhằm củng cố và giải tôt bài toán PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC. B PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC VÀ CÁCH GIẢI 3. Nội dung sáng kiến: gồm 7 phần chính + Thứ I: Phương trình lượng giác cơ bản. + Thứ II: Phương trình bậc 2 hay bậc cao đối với một số hàm số lượng giác. +. đầu. Phương trình lượng giác là kiến thức rất quan trọng trong bộ môn toán nói chung và môn toán 11 nói riêng. Tuy nhiên khi giải phương trình lượng giác thì học sinh thường lúng túng không biết