Bài tập Giải một số phương trình lượng giác đưa về phương trình lượng giác cơ bản lớp 11 (có lời giải)
25 câu hỏi
Phương trình nào sau đây là phương trình bậc nhất với sinx và cosx?
3cos2x – 5cosx + 4 = 0;
sinx + 2cosx = 2;
sin3x + 3sinx.cos2x + 2cos3x = 0;
sin(3x + 4) – cos2(2x) = cos(3x).
Hướng dẫn giải:
Đáp án đúng là: B
Dạng tổng quát của phương trình bậc nhất với sinx và cosx là:
asinx + bcosx = c.
Từ đó suy ra phương trình sinx + 2cosx = 2 là phương trình bậc nhất với sinx và cosx.
Nghiệm của phương trình cos2x – 3cosx + 2 = 0 là
, k ∈ ℤ;
, k ∈ ℤ;
, k ∈ ℤ;
, k ∈ ℤ.
Hướng dẫn giải:
Đáp án đúng là: D
cos2x – 3cosx + 2 = 0
Đặt t = cosx (–1 ≤ t ≤ 1)
Phương trình trở thành:
t2 – 3t + 2 = 0 ⇔ .
Với t = 1, ta có: cosx = 1 ⇔ x = k2π, k ∈ ℤ
Với t = 2, phương trình vô nghiệm.
Vậy tập nghiệm của phương trình là S = .
Nghiệm của phương trình cos2x – sinx + 2 = 0 là
x = , k ∈ ℤ;
x = , k ∈ ℤ;
x = , k ∈ ℤ;
x = , k ∈ ℤ.
Hướng dẫn giải:
Đáp án đúng là: A
cos2x – sinx + 2 = 0
⇔ 1 – 2sin2x – sinx + 2 = 0
⇔ 2sin2x + sin x – 3 = 0
⇔
Với sinx = 1 ⇔ x = , k ∈ ℤ.
Một nghiệm của phương trình 3tan2x – 4tanx + 1 = 0 là
;
;
;
.
Hướng dẫn giải:
Đáp án đúng là: A
Thay x = vào phương trình 3tan2x – 4tanx + 1 = 0 ta có:
(thỏa mãn)
Do đó, x = là một nghiệm của phương trình 3tan2x – 4tanx + 1 = 0.
Tập nghiệm của phương trình sin3x + cos3x = 1 là:
S = \(\left\{ {k2\pi |k \in \mathbb{Z}} \right\}\);
S = \(\left\{ {k\pi |k \in \mathbb{Z}} \right\}\);
S = \(\left\{ {k\frac{2}{3}\pi ;x = \frac{\pi }{6} + k\frac{2}{3}\pi |k \in \mathbb{Z}} \right\}\);
S = \(\left\{ {k2\pi ;x = \frac{\pi }{6} + k2\pi |k \in \mathbb{Z}} \right\}\).
Đáp án đúng là: C
sin3x + cos3x = 1
⇔ \(\frac{1}{{\sqrt {1 + 1} }}\sin 3x + \frac{1}{{\sqrt {1 + 1} }}\cos 3x = \frac{1}{{\sqrt {1 + 1} }}\)
⇔ \(\frac{1}{{\sqrt 2 }}\sin 3x + \frac{1}{{\sqrt 2 }}\cos 3x = \frac{1}{{\sqrt 2 }}\)
⇔ \(\cos \frac{\pi }{4}.\sin 3x + \sin \frac{\pi }{4}.\cos 3x = \frac{1}{{\sqrt 2 }}\)
⇔ \(\sin \left( {3x + \frac{\pi }{4}} \right) = \frac{1}{{\sqrt 2 }}\)
⇔ \(\sin \left( {3x + \frac{\pi }{4}} \right) = \sin \frac{\pi }{4}\)
⇔ \(\left[ \begin{array}{l}3x + \frac{\pi }{4} = \frac{\pi }{4} + k2\pi \\3x + \frac{\pi }{4} = \pi - \frac{\pi }{4} + k2\pi \end{array} \right.\) , k ∈ ℤ
⇔ \(\left[ \begin{array}{l}3x = k2\pi \\3x = \frac{\pi }{2} + k2\pi \end{array} \right.\) , k ∈ ℤ
⇔ \(\left[ \begin{array}{l}x = k\frac{2}{3}\pi \\x = \frac{\pi }{6} + k\frac{2}{3}\pi \end{array} \right.\) , k ∈ ℤ.
Nghiệm của phương trình sinx – \(\sqrt 3 \)cosx = 1 là
\(\left[ \begin{array}{l}x = \frac{\pi }{4} + k2\pi \\x = \frac{{5\pi }}{6} + k2\pi \end{array} \right.\), k ∈ ℤ;
\(\left[ \begin{array}{l}x = \frac{\pi }{2} + k2\pi \\x = \frac{{7\pi }}{6} + k2\pi \end{array} \right.\), k ∈ ℤ;
\(\left[ \begin{array}{l}x = \frac{\pi }{3} + k2\pi \\x = \frac{\pi }{6} + k2\pi \end{array} \right.\), k ∈ ℤ;
\(\left[ \begin{array}{l}x = \frac{\pi }{2} + k\pi \\x = \frac{{7\pi }}{6} + k\pi \end{array} \right.\), k ∈ ℤ.
Đáp án đúng là: B
sinx – \(\sqrt 3 \)cosx = 1
⇔ \(\frac{1}{{\sqrt {1 + 3} }}\sin x - \frac{{\sqrt 3 }}{{\sqrt {1 + 3} }}\cos x = \frac{1}{{\sqrt {1 + 3} }}\)
⇔ \(\frac{1}{2}\sin x - \frac{{\sqrt 3 }}{2}\cos x = \frac{1}{2}\)
⇔ \(\cos \frac{\pi }{3}.\sin x - \sin \frac{\pi }{3}.\cos x = \frac{1}{2}\)
⇔ \(\sin \left( {x - \frac{\pi }{3}} \right) = \frac{1}{2}\)
⇔ \(\sin \left( {x - \frac{\pi }{3}} \right) = \sin \frac{\pi }{6}\)
⇔ \(\left[ \begin{array}{l}x - \frac{\pi }{3} = \frac{\pi }{6} + k2\pi \\x - \frac{\pi }{3} = \frac{{5\pi }}{6} + k2\pi \end{array} \right.\), k ∈ ℤ
⇔ \(\left[ \begin{array}{l}x = \frac{\pi }{2} + k2\pi \\x = \frac{{7\pi }}{6} + k2\pi \end{array} \right.\), k ∈ ℤ.
Một nghiệm của phương trình sin2x + cos2x = là:
;
;
;
.
Hướng dẫn giải:
Đáp án đúng là: B
Thay x = vào phương trình, ta có:
sin + cos = (thỏa mãn).
Tập nghiệm của phương trình sin2x – sinx.cosx + cos2x = 0 là:
S = ;
S = ;
S =;
S =.
Hướng dẫn giải:
Đáp án đúng là: A
sin2x – sinx.cosx + cos2x = 0 (1)
Xét cosx = 0
Phương trình (1) trở thành: sin2x = 0 ⇔ sinx = 0 (sin2x + cos2x = 0 ≠ 1 nên vô lý).
Xét cosx ≠ 0. Chia cả hai vế của (1) cho cos2x ta được:
(1) ⇔ tan2x – tanx + = 0
⇔
⇔, k ∈ ℤ.
Nghiệm của phương trình cos3x – 4sin3x – 3cosx.sin2x + sinx = 0 là:
, k ∈ ℤ;
, k ∈ ℤ;
, k ∈ ℤ;
, k ∈ ℤ.
Hướng dẫn giải:
Đáp án đúng là: A
cos3x – 4sin3x – 3cosx.sin2x + sinx = 0 (1)
Xét cos x = 0, ta có:
(1) ⇔ – 4sin3x + sinx = 0
⇔ sinx(– 4sin2x + 1) = 0
⇔ sinx(– 2sinx + 1)(1 + 2sinx) = 0
⇔ (cả ba đều KTM vì sin2x + cos2x ≠ 1).
Xét cosx ≠ 0 , ta chia cả hai vế của (1) cho cos3x ta được:
1 – 4tan3x – 3tan2x + tanx(1 + tan2x) = 0
⇔ 3tan3x + 3tan2x – tanx – 1 = 0
⇔ (tanx + 1)(3tan2 x – 1) = 0
⇔ , k ∈ ℤ.
Nghiệm của phương trình sin2x – sin2x.cos2x = 1 là:
, k ∈ ℤ;
, k ∈ ℤ;
, k ∈ ℤ;
, k ∈ ℤ.
Hướng dẫn giải:
Đáp án đúng là: D
sin2x – sin2x.cos2x = 1
⇔ sin2x(1 – cos2x) = 1
⇔ sin2x.sin2x = 1
⇔ sin4x = 1
⇔
⇔ , k ∈ ℤ.
Gọi S là tập nghiệm của phương trình \(\cos 2x - \sin 2x = 1\). Khẳng định nào sau đây là đúng?
\(\frac{\pi }{4} \in S\).
\(\frac{\pi }{2} \in S\).
\(\frac{{3\pi }}{4} \in S\).
\(\frac{{5\pi }}{4} \in S\).
Đáp án đúng là: C
\(\cos 2x - \sin 2x = 1 \Leftrightarrow \sqrt 2 \cos \left( {2x + \frac{\pi }{4}} \right) = 1 \Leftrightarrow \cos \left( {2x + \frac{\pi }{4}} \right) = \frac{1}{{\sqrt 2 }}\)
\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}2x + \frac{\pi }{4} = \frac{\pi }{4} + k2\pi \\2x + \frac{\pi }{4} = - \frac{\pi }{4} + k2\pi \end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = k\pi \\x = - \frac{\pi }{4} + k\pi \end{array} \right.,k \in \mathbb{Z}\).
Với k = 1 ta được \(\left[ \begin{array}{l}x = \pi \\x = \frac{{3\pi }}{4}\end{array} \right.\) . Vậy x = \(\frac{{3\pi }}{4}\) là nghiệm của phương trình S.
Gọi x0 là nghiệm dương nhỏ nhất của \(\cos 2x + \sqrt 3 \sin 2x + \sqrt 3 \sin x - \cos x = 2\). Mệnh đề nào sau đây đúng?
\({x_0} = \left( {0;\frac{\pi }{{12}}} \right)\).
\({x_0} = \left[ {\frac{\pi }{{12}};\frac{\pi }{6}} \right]\).
\({x_0} = \left( {\frac{\pi }{6};\frac{\pi }{3}} \right]\).
\({x_0} = \left( {\frac{\pi }{3};\frac{\pi }{2}} \right]\).
Đáp án đúng là: B
\(\cos 2x + \sqrt 3 \sin 2x + \sqrt 3 \sin x - \cos x = 2\)
\( \Leftrightarrow 2\cos \left( {2x - \frac{\pi }{3}} \right) + 2\sin \left( {x - \frac{\pi }{6}} \right) = 2\)
\( \Leftrightarrow 2\left[ {1 - 2{{\sin }^2}\left( {x - \frac{\pi }{6}} \right)} \right] + 2\sin \left( {x - \frac{\pi }{6}} \right) = 2\)
\( \Leftrightarrow - 4{\sin ^2}\left( {x - \frac{\pi }{6}} \right) + 2\sin \left( {x - \frac{\pi }{6}} \right) = 0\)
\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}\sin \left( {x - \frac{\pi }{6}} \right) = 0\\\sin \left( {x - \frac{\pi }{6}} \right) = \frac{1}{2}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x - \frac{\pi }{6} = k\pi \\x - \frac{\pi }{6} = \frac{\pi }{6} + k2\pi \\x - \frac{\pi }{6} = \frac{{5\pi }}{6} + k2\pi \end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = \frac{\pi }{6} + k\pi \\x = \frac{\pi }{3} + k2\pi \\x = \pi + k2\pi \end{array} \right.\).
Vậy nghiệm dương nhỏ nhất cuả phương trình là x0 = \(\frac{\pi }{6}\) với k = 1.
Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m thuộc đoạn [-2018; 2018] để phương trình \(\left( {m + 1} \right){\sin ^2}x - \sin 2x + \cos 2x = 0\) có nghiệm.
4037
4036.
2019.
2020.
Đáp án đúng là: D
\(\left( {m + 1} \right){\sin ^2}x - \sin 2x + \cos 2x = 0\)
\( \Leftrightarrow \left( {m + 1} \right) \cdot \frac{{1 - \cos 2x}}{2} - \sin 2x + \cos 2x = 0\)
\( \Leftrightarrow m + 1 - m\cos 2x - \cos 2x - 2\sin 2x + 2\cos 2x = 0\)
\( \Leftrightarrow \left( {m - 1} \right)\cos 2x + 2\sin 2x = m + 1\)
Phương trình đã cho có nghiệm khi và chỉ khi \({\left( {m - 1} \right)^2} + {2^2} \ge {\left( {m + 1} \right)^2} \Leftrightarrow 4m \le 4 \Leftrightarrow m \le 1\)
Kết hợp \(\left\{ \begin{array}{l}m \in \mathbb{Z}\\m \in \left[ { - 2018;2018} \right]\end{array} \right.\) => có 2020 giá trị của tham số m.
Phương trình 8cos2xsin2xcos4x = -\(\sqrt 2 \) có nghiệm là:
\(\left[ \begin{array}{l}x = \frac{{ - \pi }}{{32}} + k\frac{\pi }{4}\\x = \frac{{5\pi }}{{32}} + k\frac{\pi }{4}\end{array} \right.\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\).
\(\left[ \begin{array}{l}x = \frac{\pi }{{16}} + k\frac{\pi }{8}\\x = \frac{{3\pi }}{{16}} + k\frac{\pi }{8}\end{array} \right.\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\).
\(\left[ \begin{array}{l}x = \frac{\pi }{8} + k\frac{\pi }{8}\\x = \frac{{3\pi }}{8} + k\frac{\pi }{8}\end{array} \right.\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\).
\(\left[ \begin{array}{l}x = \frac{\pi }{{32}} + k\frac{\pi }{4}\\x = \frac{{3\pi }}{{32}} + k\frac{\pi }{4}\end{array} \right.\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\).
Đáp án đúng là: A
Ta có: 8cos2xsin2xcos4x = -\(\sqrt 2 \) ⇔ 4sin4xcos4x = -\(\sqrt 2 \) ⇔ 2sin8x = -\(\sqrt 2 \)
⇔ sin8x = \( - \frac{{\sqrt 2 }}{2}\)⇔ \(\sin 8x = \sin \left( { - \frac{\pi }{4}} \right) \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = - \frac{\pi }{{32}} + k\frac{\pi }{4}\\x = \frac{{5\pi }}{{32}} + k\frac{\pi }{4}\end{array} \right.\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\).
Giải phương trình \(\sin \left( {\pi - x} \right) - \cos \left( {\frac{\pi }{2} - 2x} \right) = 0\)
\(S = \left\{ {k2\pi |k \in \mathbb{Z}} \right\}\)
\(S = \left\{ {k2\pi ;\frac{\pi }{3} + \frac{{k2\pi }}{3}|k \in \mathbb{Z}} \right\}\).
\(S = \left\{ {k\pi ;\frac{\pi }{3} + \frac{{k2\pi }}{3}|k \in \mathbb{Z}} \right\}\).
\(S = \left\{ {\frac{\pi }{3} + \frac{{k2\pi }}{3}|k \in \mathbb{Z}} \right\}\).
Đáp án đúng là: B
\(\sin \left( {\pi - x} \right) - \cos \left( {\frac{\pi }{2} - 2x} \right) = 0 \Leftrightarrow \sin x - \sin 2x = 0 \Leftrightarrow \sin 2x = \sin x\)
\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}2x = x + k2\pi \\2x = \pi - x + k2\pi \end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = k2\pi \\x = \frac{\pi }{3} + \frac{{k2\pi }}{3}\end{array} \right.\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\).
Cho phương trình lượng giác \(\sqrt 3 \sin x - \cos x = \sqrt 2 \)(*). Khi đó:
Phương trình (*) tương đương \(\sin \left( {x - \frac{\pi }{6}} \right) = \sin \frac{\pi }{4}\).
Trong khoảng (0; π), phương trình (*) có đúng 3 nghiệm phân biệt.
Tổng tất cả các nghiệm của phương trình (*) nằm trong khoảng (0; π) bằng \(\frac{{13\pi }}{{12}}\).
Trong khoảng (0; π), nghiệm lớn nhất của phương trình (*) là \(\frac{{11\pi }}{{12}}\).
Đáp án: a) Đúng. b) Sai c) Sai. d) Đúng.
a) Đúng. Ta có: \(\sqrt 3 \sin x - \cos x = \sqrt 2 \) ⇔ \(\frac{{\sqrt 3 }}{2}\sin x - \frac{1}{2}\cos x = \frac{{\sqrt 2 }}{2}\)
\( \Leftrightarrow \sin x\cos \frac{\pi }{6} - \cos x\sin \frac{\pi }{6} = \frac{{\sqrt 2 }}{2}\) \( \Leftrightarrow \sin \left( {x - \frac{\pi }{6}} \right) = \sin \frac{\pi }{4}\).
b) Sai. (*) ⇔ \(\left[ \begin{array}{l}x - \frac{\pi }{6} = \frac{\pi }{4} + k2\pi \\x - \frac{\pi }{6} = \frac{{3\pi }}{4} + k2\pi \end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = \frac{{5\pi }}{{12}} + k2\pi \\x = \frac{{11\pi }}{{12}} + k2\pi \end{array} \right.,k \in \mathbb{Z}\).
Xét họ nghiệm \(x = \frac{{5\pi }}{{12}} + k2\pi \):
\(0 < \frac{{5\pi }}{{12}} + k2\pi < \pi \Leftrightarrow - \frac{5}{{24}} < k < \frac{7}{{24}},k \in \mathbb{Z} \Rightarrow k = 0 \Rightarrow {x_1} = \frac{{5\pi }}{{12}}\)(thỏa mãn).
Xét họ nghiệm \(x = \frac{{11\pi }}{{12}} + k2\pi \):
\(0 < \frac{{11\pi }}{{12}} + k2\pi < \pi \Leftrightarrow - \frac{{11}}{{24}} < k < \frac{1}{{24}},k \in \mathbb{Z} \Rightarrow k = 0 \Rightarrow x = \frac{{11\pi }}{{12}}\)(thỏa mãn)
c) Sai. Tổng các nghiệm của phương trình trong khoảng (0; π) là: \(\frac{{5\pi }}{{12}} + \frac{{11\pi }}{{12}} = \frac{{4\pi }}{3}\)
d) Đúng. Trong khoảng (0; π) phương trình (*) có nghiệm lớn nhất bằng \(\frac{{11\pi }}{{12}}\).
Cho phương trình lượng giác \(3\sin \left( {2x - \frac{\pi }{4}} \right) - \sqrt 3 \cos \left( {2x - \frac{\pi }{4}} \right) = 0\).
Phương trình có nghiệm \(x = \frac{\pi }{6} + \frac{{k\pi }}{2},k \in \mathbb{Z}\).
Phương trình có nghiệm âm lớn nhất bằng \( - \frac{\pi }{3}\).
Khi \(\frac{{ - \pi }}{4} < x < \frac{{5\pi }}{4}\) thì phương trình có đúng ba nghiệm.
Tổng các nghiệm của phương trình trong khoảng \(\left( {\frac{{ - \pi }}{4};\frac{{5\pi }}{4}} \right)\) bằng \(\frac{{3\pi }}{2}\).
Đáp án: a) Sai. b) Sai. c) Đúng. d) Sai.
a) Sai. \(3\sin \left( {2x - \frac{\pi }{4}} \right) - \sqrt 3 \cos \left( {2x - \frac{\pi }{4}} \right) = 0\)
\( \Leftrightarrow 3\sin \left( {2x - \frac{\pi }{4}} \right) = \sqrt 3 \cos \left( {2x - \frac{\pi }{4}} \right)\)
\( \Leftrightarrow 3 \cdot \frac{{\sin \left( {2x - \frac{\pi }{4}} \right)}}{{\cos \left( {2x - \frac{\pi }{4}} \right)}} = \sqrt 3 \)
\( \Leftrightarrow \tan \left( {2x - \frac{\pi }{4}} \right) = \frac{{\sqrt 3 }}{3}\)
\( \Leftrightarrow \tan \left( {2x - \frac{\pi }{4}} \right) = \tan \frac{\pi }{6}\)
\( \Leftrightarrow 2x - \frac{\pi }{4} = \frac{\pi }{6} + k\pi ,k \in \mathbb{Z}\)
\( \Leftrightarrow x = \frac{{5\pi }}{{24}} + \frac{{k\pi }}{2},k \in \mathbb{Z}\)
b) Sai. Nghiệm âm lớn nhất là nghiệm thỏa mãn - < x < 0.
Ta có: \(\frac{{5\pi }}{{24}} + \frac{{k\pi }}{2}\)< 0 \( \Leftrightarrow \frac{5}{{24}} + \frac{k}{2} < 0 \Leftrightarrow k < - \frac{5}{{12}}\).
Do k ∈ ℤ, nên k = -1. Suy ra \(x = \frac{{5\pi }}{{24}} - \frac{\pi }{2} = - \frac{{7\pi }}{{24}}\).
Vậy nghiệm âm lớn nhất là \( - \frac{{7\pi }}{{24}}\).
c) Đúng. Xét \(\frac{{ - \pi }}{4} < x < \frac{{5\pi }}{4}\).
Ta có: \( - \frac{\pi }{4} < \frac{{5\pi }}{{24}} + \frac{{k\pi }}{2} < \frac{{5\pi }}{4} \Leftrightarrow - \frac{{11\pi }}{{24}} < \frac{{k\pi }}{2} < \frac{{25\pi }}{{24}} \Leftrightarrow \frac{{ - 11}}{{12}} < k < \frac{{25}}{{12}}\).
Do k ∈ ℤ, nên k = 0; 1; 2 => \(\left\{ \begin{array}{l}{x_1} = \frac{{5\pi }}{{24}}\\{x_2} = \frac{{5\pi }}{{24}} + \frac{\pi }{2} = \frac{{17\pi }}{{24}}\\{x_3} = \frac{{5\pi }}{{24}} + \pi = \frac{{29\pi }}{{24}}\end{array} \right.\).
Vậy khi \(\frac{{ - \pi }}{4} < x < \frac{{5\pi }}{4}\) thì phương trình có đúng ba nghiệm.
d) Sai. Tổng các nghiệm của phương trình trong khoảng \(\left( {\frac{{ - \pi }}{4};\frac{{5\pi }}{4}} \right)\) là: \(\frac{{5\pi + 17\pi + 29\pi }}{{24}} = \frac{{17\pi }}{8}\).
Cho phương trình lượng giác \(\sin 2x - \sqrt 3 \left( {1 + \cos 2x} \right) = 0\)
Phương trình tương đương với \(\cot x = \sqrt 3 \).
Phương trình có nghiệm là \(x = \frac{\pi }{6} + k\pi ,k \in \mathbb{Z}\).
Phương trình có nghiệm âm lớn nhất bằng \( - \frac{{5\pi }}{6}\).
Số nghiệm của phương trình trong khoảng (-π; π) là bốn nghiệm.
Đáp án: a) Sai. b) Sai. c) Sai. d) Đúng.
a) Sai. \(\sin 2x - \sqrt 3 \left( {1 + \cos 2x} \right) = 0\)
\( \Leftrightarrow 2\sin x\cos x - \sqrt 3 \left( {2{{\cos }^2}x} \right) = 0\)
\( \Leftrightarrow 2\sin x\cos x - 2\sqrt 3 {\cos ^2}x = 0\)
\( \Leftrightarrow 2\cos x\left( {\sin x - \sqrt 3 \cos x} \right) = 0\)
\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}2\cos x = 0\\\sin x - \sqrt 3 \cos x = 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = \frac{\pi }{2} + k\pi \\\sqrt 3 \cos x = \sin x\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = \frac{\pi }{2} + k\pi \\\sqrt 3 \cdot \frac{{\cos x}}{{\sin x}} = 1\end{array} \right.\)
\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = \frac{\pi }{2} + k\pi \\\cot x = \frac{{\sqrt 3 }}{3}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = \frac{\pi }{2} + k\pi \\x = \frac{\pi }{3} + k\pi \end{array} \right.,k \in \mathbb{Z}\)
b) Sai. Phương trình có nghiệm là \(\left[ \begin{array}{l}x = \frac{\pi }{2} + k\pi \\x = \frac{\pi }{3} + k\pi \end{array} \right.,k \in \mathbb{Z}\).
c) Sai. Cho k = -1 => \(\left[ \begin{array}{l}x = - \frac{\pi }{2}\\x = - \frac{{2\pi }}{3}\end{array} \right.\). So sánh: \( - \frac{\pi }{2} > - \frac{{2\pi }}{3}\).
Do đó, nghiệm âm lớn nhất của phương trình là \( - \frac{\pi }{2}\).
d) Đúng.
Xét họ nghiệm: \(x = \frac{\pi }{2} + k\pi \).
\( - \pi < \frac{\pi }{2} + k\pi < \pi \Leftrightarrow \frac{{ - 3\pi }}{2} < k\pi < \frac{\pi }{2} \Leftrightarrow \frac{{ - 3}}{2} < k < \frac{1}{2}\).
Do k ∈ ℤ nên k = -1; 0 => \(x = - \frac{\pi }{2};x = \frac{\pi }{2}\).
Xét họ nghiệm: \(x = \frac{\pi }{3} + k\pi \).
\( - \pi < \frac{\pi }{3} + k\pi < \pi \Leftrightarrow - \frac{{4\pi }}{3} < k\pi < \frac{{2\pi }}{3} \Leftrightarrow - \frac{4}{3} < k < \frac{2}{3}\).
Do k ∈ ℤ nên k = -1; 0 => \(x = - \frac{{2\pi }}{3};x = \frac{\pi }{3}\).
Vậy số nghiệm của phương trình trong khoảng (-π; π) là 4 nghiệm.
Cho phương trình lượng giác \(3 - 4{\sin ^2}\left( {15^\circ - x} \right) = 0\).
Phương trình tương đương với \(\sin \left( {15^\circ - x} \right) = \sin 60^\circ \).
Đồ thị hàm số \(y = 3 - 4{\sin ^2}\left( {15^\circ - x} \right)\) cắt trục hoành tại điểm có hoành độ x = -45°.
Phương trình có nghiệm là \(x = - 45^\circ - k360^\circ ;x = 75^\circ + k360^\circ \left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\).
Trong khoảng \(\left( { - 90^\circ ;90^\circ } \right)\), phương tình có đúng hai nghiệm.
Đáp án: a) Sai. b) Đúng. c) Sai. d) Đúng.
a) Sai. \(3 - 4{\sin ^2}\left( {15^\circ - x} \right) = 0 \Leftrightarrow 1 + 2\left[ {1 - 2{{\sin }^2}\left( {15^\circ - x} \right)} \right] = 0\)
\( \Leftrightarrow 1 + 2\cos \left( {30^\circ - 2x} \right) = 0\)
\( \Leftrightarrow \cos \left( {30^\circ - 2x} \right) = - \frac{1}{2}\)
\( \Leftrightarrow \cos \left( {30^\circ - 2x} \right) = \sin \left( { - 30^\circ } \right)\)
\( \Leftrightarrow \sin \left[ {90^\circ - \left( {30^\circ - 2x} \right)} \right] = \sin \left( { - 30^\circ } \right)\)
\( \Leftrightarrow \sin \left( {60^\circ + 2x} \right) = \sin \left( { - 30^\circ } \right)\).
\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}60^\circ + 2x = - 30^\circ + k360^\circ \\60^\circ + 2x = 180^\circ - \left( { - 30^\circ } \right) + k360^\circ \end{array} \right.\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\).
\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = - 45^\circ + k180^\circ \\x = 75^\circ + k180^\circ \end{array} \right.\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\).
b) Đúng. Đồ thị cắt trục hoành khi và chỉ khi y = 0.
Suy ra \(3 - 4{\sin ^2}\left( {15^\circ - x} \right) = 0 \Leftrightarrow {\sin ^2}\left( {15^\circ - x} \right) = \frac{3}{4} \Leftrightarrow \sin \left( {15^\circ - x} \right) = \pm \frac{{\sqrt 3 }}{2}\)
Với x = -45°, ta có: 15° - x = 15° - (-45°) = 60°.
Do đó \(\sin \left( {15^\circ - x} \right) = \sin 60^\circ = \frac{{\sqrt 3 }}{2}\)
Suy ra \({\sin ^2}\left( {15^\circ - x} \right) = \frac{3}{4}\). Do đó \(y = 3 - 4 \cdot \frac{3}{4} = 0\)
Vậy đồ thị hàm số \(y = 3 - 4{\sin ^2}\left( {15^\circ - x} \right)\) cắt trục hoành tại điểm có hoành độ x = -45°.
Vậy đồ thị cắt trục hoành tại điểm có hoành độ -45°.
c) Sai. phương trình \( \Leftrightarrow \sin \left( {60^\circ + 2x} \right) = \sin \left( { - 30^\circ } \right)\).
\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}60^\circ + 2x = - 30^\circ + k360^\circ \\60^\circ + 2x = 180^\circ - \left( { - 30^\circ } \right) + k360^\circ \end{array} \right.\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\).
\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = - 45^\circ + k180^\circ \\x = 75^\circ + k180^\circ \end{array} \right.\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\).
d) Đúng. Xét họ nghiệm \(x = - 45^\circ + k180^\circ \)
Ta có: \( - 90^\circ < - 45^\circ + k180^\circ < 90^\circ \Leftrightarrow - 45^\circ < k180^\circ < 135^\circ \)
=> x = -45°.
Xét họ nghiệm \(x = 75^\circ + k180^\circ \)
Ta có: \( - 90^\circ < 75^\circ + k180^\circ < 90^\circ \Leftrightarrow - 165^\circ < k180^\circ < 15^\circ \Leftrightarrow \frac{{ - 11}}{{12}} < k < \frac{1}{{12}}\).
Vậy trong khoảng \(\left( { - 90^\circ ;90^\circ } \right)\), phương tình có đúng hai nghiệm.
Cho phương trình lượng giác \(\left( {2{{\cos }^2}x - 1} \right)\left( {2\cos x - m} \right) = 0\) (1)
\(x = \frac{{3\pi }}{4}\) là một nghiệm của phương trình (1).
Khi m = 1, thì phương trình (1) tương đương với \(\left[ \begin{array}{l}x = \frac{\pi }{4} + k\pi \\x = - \frac{\pi }{4} + k\pi \\x = 2k\pi \end{array} \right.\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\)
Khi m = -1, tập nghiệm của phương trình (1) có tất cả 5 điểm biểu diễn trên đường tròn lượng giác.
Có đúng hai giá trị của m để phương trình (1) có đúng 3 nghiệm thuộc khoảng \(\left[ {0;2\pi } \right)\)
Đáp án: a) Đúng. b) Sai. c) Sai. d) Sai.
a) Đúng. Thay \(x = \frac{{3\pi }}{4}\) vào \(2{\cos ^2}x - 1\) ta được:
\(2{\cos ^2}\frac{{3\pi }}{4} - 1 = 2{\left( { - \frac{{\sqrt 2 }}{2}} \right)^2} - 1 = 2 \cdot \frac{1}{2} - 1 = 0\).
Suy ra \(\left( {2{{\cos }^2}x - 1} \right)\left( {2\cos x - m} \right) = 0\). Do đó \(x = \frac{{3\pi }}{4}\) luôn là nghiệm của phương tình với mọi m.
b) Sai. Khi m = 1, phương trình trở thành: \(\left( {2{{\cos }^2}x - 1} \right)\left( {2\cos x - 1} \right) = 0\)
Trường hợp 1: \(2{\cos ^2}x - 1 = 0 \Leftrightarrow \cos 2x = 0 \Leftrightarrow 2x = \frac{\pi }{2} + k\pi \Leftrightarrow x = \frac{\pi }{4} + \frac{{k\pi }}{2}\).
Trường hợp 2: 2cosx - 1 = 0 ⇔ cosx = \(\frac{1}{2}\) ⇔ \(\left[ \begin{array}{l}x = \frac{\pi }{3} + k2\pi \\x = - \frac{\pi }{3} + k2\pi \end{array} \right.\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\).
Khi m = 1, phương trình có nghiệm là \(\left[ \begin{array}{l}x = \frac{\pi }{4} + \frac{{k\pi }}{2}\\x = \frac{\pi }{3} + k2\pi \\x = - \frac{\pi }{3} + k2\pi \end{array} \right.\).
c) Sai. Khi m = -1, phương trình trở thành \(\left( {2{{\cos }^2}x - 1} \right)\left( {2\cos x + 1} \right) = 0\)
Trường hợp 1: 2cos2x - 1 = 0 ⇔ \(\cos 2x = 0 \Leftrightarrow 2x = \frac{\pi }{2} + k\pi \Leftrightarrow x = \frac{\pi }{4} + \frac{{k\pi }}{2}\)
Trên đường tròn lượng giác, ta được các điểm:
k = 0 => \(x = \frac{\pi }{4}\); k = 1 => \(x = \frac{{3\pi }}{4}\); k = 2 => x = \(\frac{{5\pi }}{4}\); k = 3 => \(x = \frac{{7\pi }}{4}\).
Vậy có 4 điểm điểm biểu diễn là \(\frac{\pi }{4};\frac{{3\pi }}{4};\frac{{5\pi }}{4};\frac{{7\pi }}{4}\)
Trường hợp 2: \(2\cos x + 1 = 0 \Leftrightarrow \cos x = - \frac{1}{2} \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = \frac{{2\pi }}{3} + k2\pi \\x = - \frac{{2\pi }}{3} + k2\pi \end{array} \right.\)
Kết hợp cả 2 trường hợp trên thì có 6 điểm biểu diễn nghiệm trên đường tròn lượng giác.
d) Sai. Để phương trình có đúng 3 nghiệm trên khoảng [0; 2π).
Từ (1) ta có: \(\left[ \begin{array}{l}2{\cos ^2}x - 1 = 0\\2\cos x - m = 0\end{array} \right.\)
Xét \(2{\cos ^2}x - 1 = 0 \Leftrightarrow \cos 2x = 0 \Leftrightarrow 2x = \frac{\pi }{2} + k\pi \Leftrightarrow x = \frac{\pi }{4} + \frac{{k\pi }}{2}\)
Trên khoảng [0; 2π), ta luôn có 4 nghiệm \(x = \frac{\pi }{4};\frac{{3\pi }}{4};\frac{{5\pi }}{4};\frac{{7\pi }}{4}\).
Xét \(2\cos x - m = 0 \Leftrightarrow \cos x = \frac{m}{2}\) (*)
Trường hợp 1: |m| > 2. Khi đó: \(\left| {\frac{m}{2}} \right| > 1\). Mà \( - 1 \le \cos x \le 1\) nên phương trình vô nghiệm
Trường hợp 2: m = 2, phương trình (*) trở thành: \(\cos x = 1 \Rightarrow x = k2\pi ,k \in \mathbb{Z}\).
Trên khoảng [0; 2π), cho k = 0 => x = 0.
Vậy m = 2 có 1 nghiệm.
Trường hợp 3: m = -2, phương trình (*) trở thành \(\cos x = - 1 \Rightarrow x = \pi + k2\pi ,k \in \mathbb{Z}\)
Trên khoảng [0; 2π), cho k = 0 => x = π.
Vậy m = -2 có đúng 1 nghiệm duy nhất.
Trường hợp 4: -2 < m < 2. Khi đó \( - 1 < \frac{m}{2} < 1\)
Đặt \(\alpha = \arccos \left( {\frac{m}{2}} \right)\) thì \(0 < \alpha < \pi \).
Khi đó phương trình \(\cos x = \frac{m}{2} \Rightarrow \left[ \begin{array}{l}x = \alpha + k2\pi \\x = - \alpha + k2\pi \end{array} \right.\).
Do đó -2 < m < 2 có 2 nghiệm.
Vậy phương trình (*) có tổng 5 nghiệm phân biệt.
Do đó, không tồn tại giá trị nào của m để phương trình có đúng 3 nghiệm thuộc \(\left[ {0;2\pi } \right)\).
Biết nghiệm dương nhỏ nhất của phương trình \(4{\sin ^2}x + 3\sqrt 3 \sin 2x - 2{\cos ^2}x = 4\) có dạng \(\frac{{a\pi }}{b}\). Tính T = a(a + b).
Đáp án: 7.
\(4{\sin ^2}x + 3\sqrt 3 \sin 2x - 2{\cos ^2}x = 4\)
\( \Leftrightarrow 4{\sin ^2}x + 3\sqrt 3 \sin 2x - 2{\cos ^2}x = 4\left( {{{\sin }^2}x + {{\cos }^2}x} \right)\)
\( \Leftrightarrow 3\sqrt 3 \sin 2x - 6{\cos ^2}x = 0\)
\( \Leftrightarrow 6\cos x\left( {\sqrt 3 \sin x - \cos x} \right) = 0\)
\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}\cos x = 0\\\tan x = \frac{1}{{\sqrt 3 }}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = \frac{\pi }{2} + k\pi \\x = \frac{\pi }{6} + k\pi \end{array} \right.\).
Có
So sánh \(\frac{\pi }{2} > \frac{\pi }{6}\) nên ta được \(x = \frac{\pi }{6}\) là nghiệm dương nhỏ nhất.
Do đó, a = 1, b = 6 => T = a(a + b) = 1(1 + 6) = 7.
Cho phương trình \(\sin x\cos x + 2\left( {\sin x + \cos x} \right) = 2\). Biết tổng các nghiệm của phương trình nằm trong khoảng \(\left( {\frac{\pi }{2};3\pi } \right)\) có dạng \(\frac{{a\pi }}{b}\) với \(\frac{a}{b}\) là phân số tối giản. Tìm ab.
Đáp án: 18.
Đặt \(t = \sin x + \cos x = \sqrt 2 \sin \left( {x + \frac{\pi }{4}} \right)\). Vì \(\sin \left( {x + \frac{\pi }{4}} \right) \in \left[ { - 1;1} \right] \Rightarrow t \in \left[ { - \sqrt 2 ;\sqrt 2 } \right]\)
Ta có: \({t^2} = {\left( {\sin x + \cos x} \right)^2} = {\sin ^2}x + {\cos ^2}x + 2\sin x\cos x \Rightarrow \sin x\cos x = \frac{{{t^2} - 1}}{2}\)
Khi đó, phương trình đã cho trở thành \(\frac{{{t^2} - 1}}{2} + 2t = 2 \Leftrightarrow {t^2} + 4t - 5 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}t = 1\\t = - 5\end{array} \right.\)
Với t = 1, ta được \(\sin x + \cos x = 1 \Leftrightarrow \sin \left( {x + \frac{\pi }{4}} \right) = \frac{1}{{\sqrt 2 }} \Leftrightarrow \sin \left( {x + \frac{\pi }{4}} \right) = \sin \frac{\pi }{4}\)
\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x + \frac{\pi }{4} = \frac{\pi }{4} + k2\pi \\x + \frac{\pi }{4} = \pi - \frac{\pi }{4} + k2\pi \end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = k2\pi \\x = \frac{\pi }{2} + k2\pi \end{array} \right.\).
Xét họ nghiệm \(x = k2\pi \)
.
Xét họ nghiệm \(x = \frac{\pi }{2} + k2\pi \)
Vậy tổng các nghiệm của phương trình nằm trong khoảng \(\left( {\frac{\pi }{2};3\pi } \right)\) là: \(2\pi + \frac{{5\pi }}{2} = \frac{{9\pi }}{2}\).
Do đó \(\frac{a}{b} = \frac{9}{2}\). Suy ra ab = 18.
Nếu \(\left( {1 + \sin x} \right)\left( {1 + \cos x} \right) = 2\) thì \(\cos \left( {x - \frac{\pi }{4}} \right)\) bằng bao nhiêu? (kết quả làm tròn đến chữ số thập phân thứ hai)
Đáp án: 0,71.
Ta có: \(\left( {1 + \sin x} \right)\left( {1 + \cos x} \right) = 2 \Leftrightarrow 1 + \sin x + \cos x + \sin x\cos x = 2\)
\( \Leftrightarrow \sin x + \cos x + \sin x\cos x = 1\)
\( \Leftrightarrow 2\left( {\sin x + \cos x} \right) + 2\sin x\cos x = 2\) (*)
Đặt \(t = \sin x + \cos x\left( { - \sqrt 2 \le t \le \sqrt 2 } \right) \to \sin x\cos x = \frac{{{t^2} - 1}}{2}\).
Khi đó phương trình trở thành \(2t + {t^2} - 1 = 2\)
\( \Leftrightarrow {t^2} + 2t - 3 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}t = 1\\t = - 3\end{array} \right. \Rightarrow \sin x + \cos x = 1\)
Ta có \(\cos \left( {x - \frac{\pi }{4}} \right) = \cos x \cdot \cos \frac{\pi }{4} + \sin x \cdot \sin \frac{\pi }{4} = \frac{{\sqrt 2 }}{2}\left( {\cos x + \sin x} \right) = \frac{{\sqrt 2 }}{2} \approx 0,71\)
Số nghiệm của phương trình \(\left( {2\cos 2x + 5} \right)\left( {{{\sin }^4}x - {{\cos }^4}x} \right) + 3 = 0\) trong khoảng \(\left( {0;2\pi } \right)\) là bao nhiêu?
Đáp án: 4.
\(\left( {2\cos 2x + 5} \right)\left( {{{\sin }^4}x - {{\cos }^4}x} \right) + 3 = 0\)
\( \Leftrightarrow \left( {2\cos 2x + 5} \right)\left( {{{\sin }^2}x - {{\cos }^2}x} \right)\left( {{{\sin }^2}x + {{\cos }^2}x} \right) + 3 = 0\)
\( \Leftrightarrow - \cos 2x\left( {2\cos 2x + 5} \right) + 3 = 0\)
\( \Leftrightarrow - 2{\cos ^2}2x - 5\cos 2x + 3 = 0\)
\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}\cos 2x = \frac{1}{2}\\\cos 2x = - 3\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}2x = \frac{\pi }{3} + k2\pi \\2x = - \frac{\pi }{3} + k2\pi \end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = \frac{\pi }{6} + k\pi \\x = - \frac{\pi }{6} + k\pi \end{array} \right.\)
mà \(x \in \left( {0;2\pi } \right) \Rightarrow x = \left\{ {\left. {\frac{\pi }{6};\frac{{7\pi }}{6};\frac{{5\pi }}{6};\frac{{11\pi }}{6}} \right\}} \right.\). Vậy phương trình có 4 nghiệm thuộc khoảng \(\left( {0;2\pi } \right)\).
Có bao nhiêu giá trị nguyên dương của tham số m để phương trình \(\tan x + m\cot x = 8\) có nghiệm.
Đáp án: 16.
\(\tan x + m\cot x = 8 \Leftrightarrow \tan x + \frac{m}{{\tan x}} = 8 \Leftrightarrow {\tan ^2}x - 8\tan x + m = 0\)
Đặt \(t = \tan x \Rightarrow t \in \mathbb{R}\) suy ra t2 - 8t + m = 0.
Để phương trình có nghiệm
Vậy có 16 giá trị của m để phương trình có nghiệm.








